Утворення і поширення електромагнітних хвиль.
Поляризація світла.
Задача. Знайти масу води, яка піднялась капілярною трубкою діаметром 0.5мм.
1. Джерелом електромагнітних хвиль може бути будь-який електричний коливальний контур або провідник, в якому проходить змінний електричний струм, оскільки для збудження електромагнітних хвиль необхідно створити у просторі змінне електричне або відповідно змінне магнітне поле. Проте випромінююча здатність джерела визначається його формою, розмірами і частотою коливань. Наприклад, провідники, якими проходить промисловий змінний струм (частота 50 Гц), теж випромінюють електромагнітні хвилі. Та виявити ці хвилі надзвичайно складно, оскільки їх інтенсивність мізерна. Виявити електромагнітні хвилі можна лише тоді, коли вони мають велику амплітуду коливань напруженості електричного й індукції магнітного полів. Поширення електромагнітних хвиль в атмосфері супроводжується наступними явищами: зменшенням швидкості поширення в порівнянні з вакуумом; скривленням траєкторії хвилі (явище рефракції); загасанням (ослабленням інтенсивності); випадковими змінами (флуктуаціями) параметрів хвилі, обумовленими турбулентністю атмосферного повітря. Всі ці явища впливають на електронні методи виміру відстаней, але ступінь цього впливу різна. Найбільш істотним фактором є зменшення швидкості через наявність атмосфери.
2. Поширюючись у речовині, електромагнітна хвиля взаємодіє з нею. Внаслідок цього речовина впливає на поширення електромагнітної хвилі. Зокрема, швидкість хвилі змінюється в разі переходу з однієї речовини в іншу. Як уже встановлено, наслідком залежності швидкості електромагнітної хвилі, зокрема видимого світла, від природи речовини є явище його заломлення на межі двох середовищ. Показник заломлення визначають відношенням швидкостей хвилі в кожній із речовин. Зокрема, для випадку, коли хвиля переходить із вакууму в речовину, показник заломлення визначається за формулою:
Таку залежність можна записати лише для певної довжини хвилі. Експериментальні дослідження засвідчують, що хвилі різних довжин (частот) поширюються в певному середовищі з різними швидкостями. Це пояснюють тим, що хвилі різної довжини зазнають різних впливів з боку речовини. Наслідком залежності швидкості поширення електромагнітної хвилі від її частоти є залежність показника заломлення від довжини хвилі:
3. Дано:
Знайти: m.
Розвязок.
Відповідь: m = 1,15 мкг.