Страница:Радиолюбитель 1925 г. №06.djvu/11

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


JN9 О

РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

129 О

Радио и его изобретение

Свободные электрические волны

Максвелл, через 10 лет поело работы кабельной комиссии, пришел к поразительному выводу, сначала встретившему <*реди ученых того времени большое недоверие: электрические волны могут распространяться свободно, сами по себе, не будучи направляемы никаким проводом. Максвелл (1831—1879) пришел математическими выкладками к вышеуказанной мысли. Он се, можно сказать, ирочел в своих формулах; онв заговорили с ним и сказали ему, что существуют свободные электрические волны. Математические формулы сказали Максвеллу еще большее,—что эгн волны летят через пространство со скоростью

Рис. Iо. Начало отшнуровыва- ния волн от антенны.

-света. Наконец, формулы сказали еще, что электрические волны пропускаются •телами прозрачными для света, а поглощаются и хорошо отражаются телами не розрачпымн П телами, служащими зеркалами.

Этого было достаточно для Максвелла, чтобы высказать идею, что свет есть электрические волны. Максвелл создал новое понимание природы света- Понимание света, как электрического явления, представляет собою самый смелый шаг, когда-либо сделанный в физической науке: этим началась новая эпоха

з Физике. %

Излучение электрических волн

Свет—есть свободные волны, не требующие никакого провода и вообще никакой материи, несущиеся через про- транство лучами во все стороны от •воего источника. Световые сигналы, идущие от далеких звезд, прочитываются вашими астрономами через тысячи и миллионы лет, после их отправления от излучающего источника. В течение невообразимого времени световые волны свободно пребывают в пространстве, побеждая неописуемые расстояния.

Максвелл учит, что эти волны суть электрические волны, потому что его формулы сказали ему, что свободные

Рис. II. Освобождение волны от ировода

электрические волны существуют. Он настолько уверен был в правильности своего математического анализа, что, не дожидаясь доказательства их существо-

См. ЖЛе 4 в б .Радиолюбителя".

ПроФ. В. К. Лебединский

( Окончания*)

напил н действительности, поставил их в основание своего учения о свете. 'Га-, кое доказательство было дано ужо после смерти Максвелла Генрихом Г'-ртцсм (1857—1894) в конце восьмидесятых годов прошлого века.

Нам проще всего подойти к опытам Гертца. продолжая то описание электрических волн, которое мы начали применительно к кабелю. Мы видели, что образование волн совершенно но зависит от того, замкнут ли дальний конец жплы через приемный прибор (гальванометр) на землю; если такой прибор существует, он примет на себя подходящие к нему волны. Но если ого нет. если линия разомкнута на своем дальнем конце, если провод изолирован от землп ио всей своей длине, что тогда происходит с волнами, подходящими К его концу?

На рис. 10 изображено некоторое изменение того, что изображено на рис. 5. Мы уже не будем думать о кабеле. Ьместо жилы кабеля имеется провод АП, может быть, высоко поднятый над землей; он не должен быть длиною в сотни и тысячи километров; Гертц имел в своих опытах волны длиною в несколько метров, употребляя, наорвмер, частоту и сто миллионрв в секунду; несколько таких волн укладывается и на не длинном проводе. В означает то приспособление, вибратор, которое с указанною частотою з-.ряжает конец А провода то положительно, то отрицательно. Для такой частоты, конечно, непригодно механическое замыкание и размыкание батарей.

Когда одна половина волны, с силовыми линиями, направленными, например, кверху (электроны на проводе), по-

Рис. 12. Совершенно свободные волны.

дойдет к концу JJ, силовые линии будут продолжать по инерции свое движение, прикрепившись лишь концами своими к проводу. Но когда теперь вторая половина волны, с силовыми линиями, направленными уже книзу (электроны в земле), подойдет к тому же концу, то две эти группы линий могут замкнуться одна на другую; в момент, изображенный на рис. 10, линия б является продолжением а—они обе смыкаются в одну.

Такие сомкнувшиеся силовые ливни продолжают свое двизкение все вперед, но не только в плоскости чертежа, а во все стороны. Так образуется волна (рис. 11), освободившаяся от провода, но еще привязанная к земле.

Рис. 12 объясняет, каким образом происходят совершенно свободные волны. В этом случае вибратор 1) действует не на провод я землю, а на два провода АН н А1Н1. хавая им в каждый момент заряды противоположных знаков.

Приблизительно так и были поставлены опыты Гертца; только в самых

решительных его опытах АН я АХНХ ■оставляли продолжение одни другого (рис. 13), а не шли иараллел!НО друг другу. Из рис. 13 ясно, что от этого дело существенно по меняется.

Гортц доназал на опыте, что свободные электрические волны существуют, что ско рость их распространения равна световой; что они проходят через тела про- зрачпыо дня света — изоляторы, и что он и поглощаются и хорошо отражаются металлами, т.-е. проводниками.

Рис. 13. Расположение проводов в вибраторе Гертца.

Пусть не подумает читатель, что работа . Гертца — простая штука. Наше об’яснепие вышло простым. Но ведь оно написано через 37 лет после Гертца, п еле многих тысяч работ последователей Гертца, выяснивших излучение электрической энергии с различных сторон. А перед Гертцем была только мысль Максвелла, и не существовало никакого намека на то, как она проявляется в действительности. Только двухлетняя напряженная работа молодого, высоко одаренного ученого присела к блестящему открытию свободных электрических волн. Гертпу првшлось ощупью искать условия излучения, достаточно мощного, чтобы действовать хотя бы на длину той комнаты, в которой он производил опыты, и в то же время о» должен был изобретать метод, годный для приема этих слабых волн. Сначала обратимся к вибратору.

Вибратор

В. Томпсон впервые показал в 1853 г. как устроить приспособление (Б на рис. 10—13), дающее чрезвычайно быстрые переменные заряды: то (+), то(—); этот томпсоновский вибратор Гертц и применил к проводам, которые должны былв у него излучать электрические волны. Томпсон сам не испробовал действия такого вибратора, он только доказал его возможность в своем математическом анализе. II в этом случае, как и отноеи-

Рис. Ц. Вибратор Томпсона.

тедьно работы Максвелла, только через десять лет, другими было (за 20 лег до Гертца) доказано на опыте, что формулы Томпсона говорили правильно.

Представим себе, что от какого-либо генератора Г мы протянули два провода а а б (рис. 14) к пластинкам С; цепь вышла ра^омквутой, электроны собираются, положим, на верхней алаетш а нижняя заряжается (+■). Если больше ничего в цепи ве был"