Страница:Радио всем 1929 г. №19.djvu/27

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


этой волны, действуя на проводники, создаст в них также переменные электрические токи. Но всякая среда, в большей или меньшей степени, обладает электрическими зарядами и проводим сетью. И, значит, во всякой среде электромагнитная волна вызовет появление более или менее сильных электрических токов. На создание этих токов неизбежно тратится некоторое количество энергии и берется эта энергия из того запаса энергии, которым обладает электромагнитная волна. Значит, при распространении электромагнитной волны в какой-либо среде часть энергии затрачивается в этой среде, и вследствие этого электромагнитная волна ослабляется—ампл .туда ее уменьшается. Только абсолютная пустота не обладает электрическими зарядами и поэтому, только распространяясь в пустоте, электромагнитная волна не создает никаких токов и не теряет части своей энергии. Правда, и воздух в нормальном состоянии обладает очень малым количеством электрических зарядов и не является проводником. При этих условиях электромагнитная волна и в воздухе распространяется почти

без потери энергии. Но очень часто под влиянием различных причин, например солнечного света, воздух становится более проводящим («ионизируется*), и тогда распространение электромагнитной энергии в воздухе сопровождается довольно большими потерями.

Рассеяние электромагнитной энергии

Чтобы закончить рассмотрение вопроса о распространении электромагнитных волн, мы укажем еще на одно обстоятельство. Бак мы уже сказали, электромагнитные волны распространяются во все стороны от провода, по которому течет переменный электрический ток. Но, распространяясь во все стороны, волны захватывают все большие и большие области, и поэтому энергия этих волн распределяется на все больший и больший объем. Ясно, поэтому, что, чем дальше от провода, тем меньше энергии будет приходиться на каждую данную часть объема, тем меньше будет энергия, а вместе с тем и амплитуда электромагнитной волны.

пространиться на 0,33 метра и, следовательно, длина акустической волны будет составлять 33 сантиметра. Если период колебаний мембраны будет, например, в 10 раз больше (100 колебаний в секунду), то и длина акустической волны будет в десять раз больше (3,3 метра).

Точно то же определение, какое мы ввели для длины акустической волны, можно ввести и для длины электромагнитной волны. Длиной электромагнитной волны мы назовем то расстояние, на которое

=■*

ЗАНЯТИЕ 18-е. ИЗЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ

ЭНЕРГИИ

Длина волны

Между электромагнитными волнами и волнами механическими, распространяющимися в какой-либо среде (акустические волны в воздухе, волны в воде и т. д.), существует не только внешнее сходство, но и более глубокая внутренняя аналогия. Особенно ярко сказывается эта аналогия при установлении понятия о длине волны.

Рассмотрим, например, картину распространения акустических волн (звука), изображенную на рис. 1. Если источником звука служит, например, телефон, то колеблющаяся мембрана телефона будет периодически создавать сгущения и разрежения воздуха у отверстия телефона. Эти сгущения и разрежения не будут оставаться на месте, а будут передаваться окружающему воздуху и распространяться от телефона. В какой-то определенный момент мы будем иметь картину, изображенную на рис. 1. По направлению распространения акустической волны сгущения (С) и разрежения (Р) будут чередоваться, причем расстояние между двумя соседними сгущениями и разрежениями будет оставаться всегда одно и то же. Это расстояние между соседними сгущениями или ртзрежоииями называется длиной акустической волны. Попробуем выяснить, какими обстоятельствами длина волны определяется. Если одно из сгущений вшвшо каким-либо определенным отклонением мембраны вправо, то следующее сгущение вызвано, очевидно, следующим отклонением мембраны в ту же сторону, т. е. появление этих сгущений у отверстия телефона отдельно промежутком времени, равным одному периоду колебаний мембраны. Так как акустическая волна распространяется с вполне определенной скоростью (330 метров в секунду), то значит за время одного периода первое сгущение успеет отойти от мембраны на некоторое определенное расстояние. Это расстояние и будет как раз то, что мы назвали длиной акустической волны. Другими словами, длиной акустической волны называется то расстояние, на которое акустическая волна успеет распространиться за время одного периода.

Ясно, что длина акустической волны будет тем больше, чем больше период колебаний мембраны (чем медленнее она колеблется), так как тогда за время одного периода акустическая волна успеет распространиться на большее рлсетояпие.

Например, если мембрана телефона совершает тысячу колебаний в секунду, то период ее колебаний будет равен Viooo секунды. И за это время, при скорости распространения в 330 метров в секунду, акустическая волна успеет расона успеет распространиться в течение одного периода колебания. Например, если мы имеем в проводе переменный ток о частотой в 100 000 колебаний в секунду, то за один период, т. е. за Viooooo секунды, электромагнитная волна, при скорости распространения в ЗЭЭ 000 километров в секунду, успеет пройти 3 километра, и, следовательно, длина электромагнитной волны будет равна 3 километрам, т. е. 3 000 метрам.

Когда хотят характеризовать какие- либо электромагнитные волны, то обычно указывают длину волны. Тем самым, как ясно сказано выше, мы определяем н частоту колебаний, вызвавших появление этой волны. Чтобы определить это число колебаний, нужно только скорость распространения волн, т. е. 300 000 км/сек., разделить на длину волны. Но можно поступать и наоборот и указывать частоту колебаний, тогда длина волны определится простым расчетом. Для того чтобы ее вычислить, нужно скорость распространения волн, т. е. 300 000 км/сек. разделить на число колебаний в секунду. За границей теперь пользуются обычно этим вторым способом, указывая не длину волны, а число колебаний, «число циклов» в секунду того переменного тока, который эту волну создает. Но для удобства, чтобы не пришлось иметь дело с большими числами, введена величина «килоцикл», т. е. тысяча циклов (тысяча периодов).

rfk

и»

иЩ^ЩЩиЧ

1-

Направление распространения акустической волнЬ/

Телефон

Рис. 1

56!