Електромагнітні коливання та хвилі

Електромагнітна хвиля — це процес поши­рення в просторі електричних і магнітних по­лів, що періодично змінюються.

Зміна електричної та магнітної компоненти в плоскій електромагнітній хвилі.

Джерелом електромагнітної хвилі може бути тільки пристрій, у якому створюються електромагнітні коливання високої частоти.

Електромагнітна хвиля як процес поширення електромагнітно­го поля насамперед характеризується вектором напруженості Е та вектором магнітної індукції В. Будь-яка хвиля періодична і в часі, і в просторі, тому ці величини періодично змінюються і з часом, і зі зміною відстані від джерела хвилі.

За теорією Максвелла вектори Е і В перпендикулярні як до напрямку поширення хвилі, так і один до одного, при цьому вони одночасно досягають максимального значення й одночасно перетво­рюються на нуль. Отже, електромагнітна хвиля — це поперечна хвиля.

Електромагнітна хвиля, як і механічна, характеризується періодом і частотою коливань, довжиною та швидкістю поширення.

Швидкість поширення електромагнітної хвилі — це відстань, на яку поширюється електромагнітна хвиля за одиницю часу.

Швидкість поширення електромагнітних хвиль у вакуумі є ста­лою й дорівнює швидкості світла у вакуумі.

Довжина хвилі — це відстань, на яку поширюється електромагніт­на хвиля за час, що дорівнює періоду; або: відстань між двома най­ближчими точками в просторі, в яких коливання вектора напруженості (вектора магнітної індукції) відбуваються однаково.

Генріх Рудольф Герц (нім. Heinrich Rudolf Hertz; 22 лютого 1857 року — 1 січня 1894 року) — німецький вчений.

Досліди Герца показали, що електромагнітні хвилі відбивають­ся від провідника, заломлюються на межі з діелектриком, можуть інтерферувати, огинати перешкоди, їх можна поляризувати. При цьо­му відбивання, заломлення, інтерференція й дифракція електромаг­нітних хвиль відбуваються за такими самими законами, що й для світла. Таким чином, Герц підтвердив висновок Максвелла про елек­тромагнітну природу світла.

Властивості електромагнітних хвиль

1. Електромагнітні хвилі частково поглинаються, проходячи через діелектрик та поблизу провідників.

2. Електромагнітні хвилі повністю відбиваються від провідних тіл та частково відбиваються від діелектриків. При цьому кут падіння дорівнює куту відбивання.

3. У діелектрику швидкість поширення хвилі зменшується, хвиля «гальмується», тому електромагнітні хвилі заломлюються під час переходу з вакууму в діелектрик.

4. Електромагнітні хвилі огинають перешкоди, розміри яких порівнянні з довжиною хвилі — дифракція хвиль.

5. Унаслідок накладання електромагнітних хвиль спостерігається посилення або послаблення густини енергії електромагнітного поля у даній точці — інтерференція хвиль.

   Зробити опорний конспект та повторити всі правила та формули даної теми