7. Эффект Доплера в акустике

Эффект Доплера – изменение частоты колебаний, воспринимаемое приёмником при движении источника и приёмника друг относительно друга.

1) ;

;

2) ;

–при удалении

3) ;

4) ;

8. Дифференциальное уравнение электромагнитной волны

Электрическое поле порождает магнитное и наоборот. Таким образом, если с помощью колеблющихся зарядов создать переменной электромагнитное поле, то в окружающем заряд пространстве возникнет последовательность взаимных превращений электрических и магнитных полей, распространяющихся от точки к точке. Этот процесс периодичен во времени и в пространстве и представляет собой волну.

Электрический вектор и магнитный векторколеблются в световой волне во взаимно перпендикулярных плоскостях, перпендикулярно направлению распространения волны - вектору(см. рис.) и меняются по закону

, гдеЕ_о и Н_о - амплитуды векторов и;с - скорость света в вакууме.

Источником электромагнитных волн в действительности может быть любой электрический колебательный контур или проводник, по которому течет переменный электрический ток, так как для возбуждения электромагнитных волн необходимо создать в пространстве переменное электрическое поле (ток смещения) или соответственно переменное магнитное поле. Однако излучающая способность источника определяется его формой, размерами и частотой колебаний. Чтобы излучение играло заметную роль, необходимо увеличить объем пространства, в котором переменное электромагнитное поле создается.

Поэтому для получения электромагнитных волн непригодны закрытые колебательные контуры, так как в них электрическое поле сосредоточено между обкладками конденсатора, а магнитное — внутри катушки индуктивности.

Герц в своих опытах, уменьшая число витков катушки и площадь пластин кон­денсатора, а также раздвигая их (см. рис.), совершил переход от закрытого колебательного контура к открытому колебательному контуру (вибратору Герца), представляющему собой два стержня, разделенных искровым промежутком. Если в закрытом колебательном контуре переменное электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора, то в открытом оно заполняет окружающее контур пространство, что существенно повышает интенсивность электромагнитного излучения. Колебания в такой системе поддер­живаются за счет источника э.д.с., подключенного к обкладкам конденсатора, а искровой промежуток применяется для того, чтобы увеличить разность потенциалов, до которой первоначально заряжаются обкладки.

Из уравнений Максвелла:

9. Энергия электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойтинга

–модуль плотности потока энергии

–вектор Умова-Пойтинга

–энергия, переносимая электромагнитной волной в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярной направлению распространения волны.

10. Излучение диполя

Колеблющийся диполь

4. Шкала электромагнитных волн

Основная литература.

1.Трофимова, Т. И. Курс физики:учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 560 с.

Дополнительная литература.

1. Савельев, И. В. Курс общей физики / И. В. Савельев. –М. : Наука, 2005. Т.1-5.

2. Курс общей физики / С. Э. Фриш, А. В. Тиморева. –СПб., М., Краснодар : «Лань»,2006. Т.1-3.

3. Сивухин, Д. В. Общий курс физики / Д. В. Сивухин. - М. :Физматлит, 2005. Т.1-

14