Страница:Радио всем 1926 г. №07.djvu/8

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


всегда направлены под прямыми углами друг к другу.

Черт. 2 изображает их взаимное направление. Длинная стрелка указывает, в какую сторону эти силы передаются. Здесь видно, что как электрические, так и магнитные силы, из которых составляется электро-магнитная волна, тоже составляют прямые углы с направлением их распространения ')•

Энергия, передаваемая волнами, обусловливается интенсивностью электрических и магнитных сил. Если известно, как велики в данный момент электрические и магнитные силы в том или другом месте, то можно вычислить, как велико количество лучистой энергии, заключающееся в данное мгновенье в одном куб. сантиметре пространства или,как обычно говорят, вычислить плотность лучистой энергии.

Тут мы подходим к вопросу, который потребует некоторой вдумчивости. Пожалуй кто-нибудь возразит: как можно говорить о количестве энергии, заключенной „в пространстве", где нет никакой материи—в пустоте? Да и можно ли быть уверенным, что где-то в пустоте действительно имеется энергия? —На это вы можете тоже ответить вопросом.—Лучи солнца, безусловно, приносят с собой энергию: они дают тепло и свет. Но раньше, чем эта энергия дошла до земли, ведь она где-то была в течение тех 8 мин. 15 сек., За которые луч доходит от солнца до земли? Где же она была? Ответ один—■ она была в межпланетном пустом пространстве .

Черт. 2.

О АД — направл. распространенна волн AM = магнитная сила АЕ —электрич. снла О ~ Центр электромагнитного возбуждения эфира.

Но обнаружить присутствие лучистой энергии, действительно, можно только тогда, когда она встречает какое-нибудь материальное вещество и оказывает на него свое воздействие—нагревает его,

О О распространении электро-магнитных волн см. статью Дрейзена в № 5 „Радио Всем" за-1926 г.

2) Связь между длиной волны и частотой колебаний дается формулой X = , где X — длина

волны в метр., f—частота, с—скорость света— =300.000.000 метров в секунду.

освещает и т. п. Без посредства материи мы никак не сможем узнать—существует ли в данном месте лучистая энергия или нет, подобно тому, как мы не можем сказать—проносятся ли мимо нас радиоволны, до тех пор, пока не поставим антенну с приемником.

До сих пор мы больше всего говорили о роли лучистой энергии в радио. Но ведь лучистая энергия проявляет себя не только по электрическим явлениям. Та же самая, по своей природе, электро-магнит- ная энергия, приносимая лучами солнца, доставляет свет и тепло; она же заставляет чернеть фотографическую пластинку и дает загар на коже—значит ею создаются еще и химические процессы. Чем же об'яснить, что один и тот же вид энергии проявляет себя то химическими, то световыми, то тепловыми, а то электрическими действиями?

Мы уже говорили, что обнаружить лучистую энергию можно только тогда, когда она попадает на какое-либо вещество. Разница в действиях, которые оказывает лучистая энергия, может быть об'яснена только различиями в тех электро-магнитных волнах, которыми энергия приносится. Эти волны, как известно, могут быть самых различных длин. Теоретически говоря, волны могут быть даже до бесконечности длинными. На практике, однако, не применяют волн длиннее 23% клм.

На черт. 3 показана „шкала*1 2 электромагнитных волн; внизу отмечены длины волн, а сверху надписано, какое действие волны производят. Наиболее хорошо изучен тот участок „шкалы11, в котором лежат волны, способные оказывать световое действие на глаз человека. Это очень коротенькие электро-магнитные волны. Наиболее длинные из них—в 0,0008 мм. создают впечатление красного света; наиболее короткие—0,0004 мм.—фиолетового. Между этими пределами укладываются все цветовые оттенки спектра, которыми вы любуетесь в радуге.

Волны длиннее, чем 0,0008 мм., глазом не видимы. Их называют инфракрасными лучами, и эти волны оказывают значительное тепловое действие. Натопленная печка или котелок с горячей водой испускают эти невидимые инфракрасные волны. В сущности, всякий предмет испускает из себя электро-магнитные волны. Но чем выше его температура, тем интенсивнее излучение волн из него и, во-вторых, вместе с повышением температуры, излучаемые волны делаются все более короткими. Слабо нагретый железный прут сначала испускает невидимые инфракрасные волны, а затем, при большем нагревании, он уже начинает испускать более короткие видимые волны—наступает стадия сначала красного, а потом и белого каления.

Волны, которые длиннее инфракрасных, уже способны вызывать в проволоках электрические колебания и могут служить для радиопередачи.

По другую сторону от области видимых (световых) волн тоже лежит область невидимых лучей. Электро-магнитные волны короче 0,0004 мм.—это так называемые ультрафиолетовые лучи, оказывающие химическое действие на то вещество, на какое они попадают. Еще более короткие волны—это применяемые в медицине и в металлургии рентгеновские лучи, свободно проходящие сквозь многие твердые тела. Волнами короче рентгеновских оказывается еще один сорт лучей, испускаемых химическим элементом — радием (гамма—лучи). И, наконец, существуют в природе даже и еще более короткие

волны, которые, однако, мы не умеем воспроизвести искусственно в лаборатории. Эти лучи были обнаружены в этом году американским профессором Милли- кэном. Наиболее короткая электро-магнитная волна, отмеченная Милликэном на его чувствительном приборе, имеет длину всего только в 0,04 одной миллиардной доли миллиметра! Те же данные, которые были показаны на черт. 3, можно привести в виде такой таблицы:

Собственно электро-магнитные волны— от 23% клм. до У,о мм.

Инфра-красные лучи—от 3/,0 мм. до. 0.0008 мм.

Видимые лучи—от 0,0008 миллиметра до 0,0004 мм.

Ультрафиолетовые лучи—от 0.0004 мм. до 0,00001 мм.

•Рентгеновы лучи—от 0,00001 мм. до 1 стомиллионной мм.

Гамма—лучи—от 1 десятимиллионной мм. до 1 миллиардной мм.

Лучи космического происхождения—да 0,04 от одной миллиардной мм.

Итак, ответ на второй из поставленных вопросов—чем обусловливаются разные действия лучистой энергии—находит короткий ответ: различиями в длинах электро-магнитных волн. . Теперь подойдем к третьему вопросу—как возникает лучистая энергия.. Черт. 3 может послужить схемой для ответа и на этот вопрос.

Электрические волны порождаются быстро-переменными токами (электрическими колебаниями), и чем короче волны, тем быстрее порождающие их колебания а)„ Именно так, искусственным электрическим путем создаются длинные радиоволны. Но искусственно создавать очень быстрые колебания вне нашей власти. В последние годы удалось получить электрическим способом волны длиною всего в 1/tQ мм.; дальше этого итти невозможно.

Более короткие волны (инфракрасные, световые, ультрафиолетовые) порождаются молекулами и атомами материи. Атомы сами состоят из электрических зарядов. Перемещениями электронов внутри атомов или движениями материальных молекул, заключающих в себе электрические заряды различных знаков, создаются очень короткие электро-магнитные волны —от десятых до статысячных долей миллиметра. Что касается до рентгеновых

Волны РАДИО

ЭЛЕКТРИЧЕСК.

ЛУЧИ

л

ИНФРА-КРАС= НЫЕ ЛУЧИ

ь—

UJ

сО

О

•51

УЛЬТРАФИОЛЕТОВ

ЛУЧИ

РЕНТГЕН.

ЛУЧИ

ГАММА

ЛУЧИ

s:

'

,

СО

£5нм. 2 м. 0,1мм. 0,8уи 0,4д, lO^v. 0,01^,.. О.00

^<.сминРон)=0.001мм. : /^л(.миллиминрон)* o.ooiyu..

Черт. 3. Шкала электромагнитных волн.

6