4. Принципы радиосвязи.

Радиосвязью называется передача информации с помощью радиоволн.

1. 

   Блок – схема радиопередатчика

2. Блок – схема радиоприемника

3. Модуляция

Процесс изменения амплитуды высокочастотного несущего сигнала с частотой изменения низкочастотного звукового сигнала называется амплитудной модуляцией

График колебаний высокой частоты (распространяется в среде, но не несет информации).

График колебаний звуковой частоты (несет информацию, но не распространяется в среде).

График амплитудно-модулированных колебаний (несет информацию и распространяется в среде).

4. Детектирование

Процесс выделения низкочастотного звукового сигнала из амплитудно-модулированного высокочастотного сигнала называется детектированием.

График звуковых колебаний.

5. Детекторный приемник.

1 —антенна,

2 — колебательный шнур,

3 — детектор,

4 — телефон.

4. Радиолокация.

Радиолокацией называется обнаружение и определение местонахождения объектов с помощью радиоволн.

(ν=10⁸-10¹¹ Гц; λ≤0,1м)

Радиолокатор (радар) – это комбинация ультракоротковолнового радиопередатчика и приемника, имеющих общую приемно-передающую антенну, создающую остронаправленный радиолуч. Излучение осуществляется короткими импульсами. ≈∆t=10^-6c.

Расстояние R до цели ее местонахождение, определяется по промежутку времени ∆t между отправлением и приемом сигнала.

Вопросы для самопроверки:

1. В чем заключается теория Максвелла?

2. Что называют электромагнитным полем?

3. Что называется электромагнитной волной?

4. Какими свойствами обладает электромагнитная волна?

5. Что является источником электромагнитных волн?

6. Как это происходит?

7. Какой проводник называются антенной?

8. Что называется радиосвязью?

9. Сформулируйте физические основы радиосвязи?

10. Расскажите блок – схему передатчика.

11. Расскажите блок – схему приемника.

12. Зачем в радиоприемнике необходимо моделирующие устройство?

13. Что называется амплитудной модуляцией?

14. Зачем в радиоприемнике необходим детектор?

15. Что называется детектированием?

16. Из каких элементов состоит простейший детектор?

Тема Электромагнитная природа света. Скорость света. Зависимость между длиной волны и частотой электромагнитных колебаний. Принцип Гюйгенса. Световой поток и освещенность. Звезды - основной источник света во Вселенной. Законы освещенности. Светимость звезд. Законы отражения и преломления света. Физический смысл показателя преломления. Полное отражение света.

1. Краткая история развития представлений о природе света.

Часть физики, рассматривающую световые явления называют оптикой, а сами световые явления называют оптическими.

Падающий на предмет свет позволяет нам видеть их и ориентироваться в пространстве. Тела, на которые падает солнечный свет – нагреваются. Следовательно, свет обладает энергией и переносит ее в пространстве. Энергию могут переносить либо тела, либо волны. Поэтому были выдвинуты две гипотезы о природе света.

Световое излучение состоит из потока мельчайших частиц (корпускул), либо из волн.

На основе первой гипотезы Ньютон создал корпускулярную теорию света.

На основе второй в XVIII веке Гюйгенс создал волновую теорию света.

Но ни одна из этих теорий в отдельности не могла полностью объяснить все оптические явления.

После создания электромагнитной теории Максвелл обратил внимание, на то что скорость распространения света в вакууме совпадает со скоростью распространения электромагнитных волн. На этом основании он выдвинул гипотезу об электромагнитной природе света, которая затем была подтверждена многими опытами.

Анализ состава излучения светящихся тел показал, что его распространение по частотам колебаний не согласуется с законами излучения, выведенными из волновой теории света. Планк предположил, что свет излучается не в виде волн, а в виде определенных и неделимых порций энергии, которые называл квантами – фотонами.

Теория, объясняющая волновые и корпускулярные свойства света получила название квантовой теории света.

Связь между волновыми и корпускулярными свойствами света по этой теории выражается формулой Планка

,

где ε – энергия кванта, Дж;

h – постоянная Планка – постоянный коэффициент, одинаковый для всех волн и квнтов, h=6,62*10^-34 Дж*с;

ν – частота колебаний электромагнитного излучения, с^-1.

Энергия кванта прямо пропорциональна частоте колебаний в электромагнитном излучении. Т.к. , то , то есть энергия кванта обратно пропорциональна длине волны излучения в вакууме.

Фотон не имеет массы покоя. Каждая частица вещества обладает волновыми свойствами и каждая волна обладает корпускулярными свойствами.

Дуализм свойств света: при распространении свет обладает волновыми свойствами, при излучении – квантовыми. Любое оптическое излучение одновременно имеет волновую и квантовую природу.

Преимущественное проявление волновых и квантовых свойств зависит от энергии кванта или частоты колебания.

Согласно электромагнитной теории света всякое световое излучение является электромагнитной волной. Но не все электромагнитные волны являются световыми, а только те, что вызывают у человека зрительно ощущение. Это волны с частотой колебаний от 4*10¹⁴ до 7*10¹⁴ Гц. В этом интервале каждой частоте соответствует свой свет излучения. Например, частоте 5*10¹⁴ Гц соответствует зеленый цвет.

При переходе светового излучения из одной среды в другую его цвет сохраняется, так как сохраняется его частота, а длина волны изменяется, вследствие изменения скорости распространения света.

, , , где - длина волны, м; с - скорость света в вакууме, м/с; - частота колебаний, Гц; - скорость света в среде, м/с; n - показатель преломления среды.