45 Вопрос

Дайте определение электромагнитных волн и укажите их свойства. Раскройте принципы радиосвязи.

Процесс распространения магнитного и электрического полей в пространстве называется электромагнитной волной.

Электромагнитные волны могут распространяться в вакууме. Скорость распространения электромагнитных волн равна 3*10⁸ м/с.

Электромагнитные волны подчиняются законам отражения и преломления, обладают свойствами дифракции и интерференции. Расстояние между ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах, называется длиной волны.

Свойства электромагнитных волн:

1.Электромагнитная волна в вакууме распространяется со скоростью света, независимо от частоты колебаний.

2.Электромагнитная волна поперечна. Векторы Е и В перпендикулярны к направлению распространения волны и друг к другу.

3.Амплитуды колебаний и В в волне связаны соотношением Е=сВ. Поэтому сила, действующая на заряженную частицу со стороны электрического поля, в с/v раз больше, чем со стороны магнитного поля(v – скорость частицы). Определяя плоскость поляризации волны, указывают плоскость колебаний вектора Е.

4. При переходе из одной среды в другую частота волны не изменяется.

5. Попадая на границу раздела двух сред, часть волны отражается, а часть проходит в другую среду, преломляясь. Если второй средой является металл, то прошедшая во вторую среду волна быстро затухает, а большая часть энергии (особенно у низкочастотных колебаний) отражается в первую среду (металлы являются непрозрачными для электромагнитных волн)

6. Электромагнитные волны могут поглощаться веществом. Это обусловлено резонансным поглощением энергии заряженными частицами вещества. Если собственная частота колебаний частиц диэлектрика сильно отличается от частоты электромагнитной волны, поглощение происходит слабо, и среда становится прозрачной для электромагнитной волны.

Электромагнитные волны были экспериментально обнаружены и исследованы Герцем. Для излучения волн Герц использовал вибратор, который, как и колебательный контур, обладает ёмкостью и индуктивностью, но заряды в нём движутся вдоль одной прямой(открытый колебательный контур).

Принципы радиосвязи заключаются в следующем. Переменный электрический ток высокой частоты, созданный в передающей антенне, вызывает в окружающем пространстве быстроменяющееся элек тромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитной волны. Достигая приемной антенны, электромагнитная волна вызывает в ней переменный ток той же частоты, на которой работает передатчик.

46 Вопрос

Сформулируйте законы отражения и преломления света.

Закон отражения света:

Закон отражения света утверждает, что падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред лежат в одной плоскости, и угол отражения γ равен углу падения α(γ =α₁). Опираясь на этот закон, можно убедиться в том, что плоская отражающая поверхность(т.е. плоское зеркало) формирует мнимое изображение светящейся точки, расположенное симметрично самой точке относительно зеркала.

Изображение предмета в плоском зеркале равно по размерам самому предмету.

Закон преломления света:

падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β есть величина, постоянная для двух данных сред:

  Закон преломления был экспериментально установлен голландским ученым В. Снеллиусом (1621 г.). Постоянную величину n называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой.

Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления. Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления:

n = n2 / n1.