§ 54. Свойства электромагнитных волн
Электромагнитная волна. Свойства электромагнитных волн
Свойства электромагнитных волн Распространение радиоволн. - презентация
При этом лучше всего пользоваться волнами сантиметрового диапазона. Эти волны излучаются специальным генератором сверхвысокой частоты СВЧ. Электрические колебания генератора модулируют звуковой частотой. Принятый сигнал после детектирования подается на громкоговоритель. Электромагнитные волны излучаются рупорной антенной в направлении оси рупора. Приемная антенна в виде такого же рупора улавливает волны, которые распространяются вдоль его оси. Общий вид установки изображен на рисунке 7. Располагают рупоры друг против друга и, добившись хорошей слышимости звука в громкоговорителе, помещают между рупорами различные диэлектрические тела. При этом замечают уменьшение громкости. Если диэлектрик заменить металлической пластиной, то звук перестанет быть слышимым. Волны не достигают приемника вследствие отражения. Отражение происходит под углом, равным углу падения, как и в случае световых и механических волн. Чтобы убедиться в этом, рупоры располагают под одинаковыми углами к большому металлическому листу рис. Звук исчезнет, если убрать лист или повернуть его. Электромагнитные волны изменяют свое направление преломляются на границе диэлектрика. Это можно обнаружить с помощью большой треугольной призмы из парафина. Рупоры располагают под углом друг к другу, как и при демонстрации отражения. Металлический лист заменяют затем призмой рис. Убирая призму или поворачивая ее, наблюдают исчезновение звука. Электромагнитные волны являются поперечными. Это означает, что векторы и электромагнитного поля волны перпендикулярны направлению ее распространения. При этом векторы и взаимно перепендикулярны. Волны с определенным направлением колебаний этих векторов называются поляризованными. Приемный рупор с детектором принимает только поляризованную в определенном направлении волну. Звук при этом исчезает. Поляризацию наблюдают, помещая между генератором 11 приемником решетку из параллельных металлических стержней рис. Решетку располагают так, чтобы стержни были горизонтальными или вертикальными. При одном из этих положений, когда электрический вектор параллелен стержням, в них возбуждаются токи, в результате чего решетка отражает волны, подобно сплошной металлической пластине. Когда же вектор перпендикулярен стержням, токи в них не возбуждаются и электромагнитная волна проходит через решетку. Электромагнитные волны обладают следующими свойствами. Они поглощаются, отражаются, испытывают преломление, поляризуются. Последнее свойство свидетельствует о поперечности этих волн. Перечислите известные вам свойства электромагнитных волн. Какая волна называется поляризованной! Календарно-тематическое планирование, задачи школьнику 11 класса по физике скачать , Физика и астрономия онлайн. Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам. Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум. При использовании материалов ресурса ссылка на edufuture. Ждем Ваши замечания и предложения на email: По вопросам рекламы и спонсорства пишите на email: Гипермаркет знаний рус Гипермаркет знаний укр Гипермаркет знаний eng. Дополнительно Лучшие статьи Последние статьи Случайная статья Свежие правки. Инструменты Ссылки сюда Связанные правки Спецстраницы Версия для печати Постоянная ссылка. Разработка - Гипермаркет знаний Ждем Ваши замечания и предложения на email: Календарно-тематическое планирование, задачи школьнику 11 класса по физике скачать , Физика и астрономия онлайн Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Для успешного усвоения данного материала, необходимо вспомнить некоторые определения и понятия, пройденные в курсе физики 9 класса. Механическая волна — это распространение колебаний частиц вещества в пространстве. В физике различают продольные и поперечные волны. Волна называется продольной , если частицы среды совершают колебания в направлении распространения волны; а поперечной называется волна , когда частицы среды совершают колебания в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны. Какие величины характеризуют волну? Это длина волны , скорость ее распространения , период и частота колебаний. Длина волны — это расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковых фазах. При этом длина волны равна тому расстоянию, на которое распространяется фронт волны за время, равное периоду колебаний источника волн. Механические волны не могут распространяться в вакууме, то есть для их существования необходимо наличие упругой среды: В отличии от них, существуют волны и не нуждаются в наличии какого-либо вещества. То есть, они могут существовать и в вакууме. Такие волны называются электромагнитными волнами. Впервые гипотезу о существовании электромагнитных волн высказал шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл в году. В своих работах он показал, что источниками электрического поля могут быть как электрические заряды, так и магнитные поля, изменяющиеся со временем. В свою очередь магнитные поля могут возбуждаться либо движущимися электрическими зарядами то есть электрическим током , либо переменными электрическими полями. Совокупность связанных друг с другом периодически изменяющихся электрического и магнитного полей называют электромагнитным полем. Из теории электромагнитного поля Максвелла вытекает, что по своей природе электромагнитное поле не может быть локализовано в месте зарождения, а распространяется в пространстве. При этом данный процесс распространяется в пространстве по всем направлениям. Так вот, распространяющееся в пространстве периодически изменяющееся электромагнитное поле и представляет собой электромагнитную волну. В связи с тем, что электромагнитные волны распространяются не только в веществе, но и в вакууме, возникает вопрос: Известно, что количественной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции ,а количественной характеристикой электрического поля служит его напряженность. Поэтому, когда говорится о том, что магнитное и электрическое поля меняются, то понимается, что меняются соответственно вектор индукции магнитного поля и вектор напряженности электрического поля. Первое самое важное свойство, электромагнитных волн непосредственно вытекает из открытых Максвеллом законов электромагнетизма — это вывод о конечности скорости распространения электромагнитных волн. Максвелл чисто математически показал, что скорость такого распространения в вакууме зависит только от диэлектрической и магнитной постоянных , то есть равна скорости света. А в среде эта скорость меньше и зависит как от диэлектрической, так и от магнитной проницаемостей среды. Вот что по этому поводу писал сам Максвелл в письме Уильяму Томсону: Под периодическими изменениями электрического и магнитного полей понимают колебания векторов напряженности электрического поля и индукции магнитного поля. Так вот, оказывается, что колебания этих векторов происходят перпендикулярно вектору скорости распространения электромагнитной волны. Отсюда, мы можем сделать вывод о том, что электромагнитная волна — это поперечная волна. Это и есть второе свойство электромагнитной волны. Третье свойство непосредственно вытекает из второго. Так как электромагнитная волна является поперечной, то колебания векторов напряженности электрического поля и индукции магнитного поля в каждой точке электромагнитной волны происходят в одинаковых фазах и по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Помимо выше сказанного, вектора напряженности электрического поля и индукции магнитного поля образуют с вектором скорости распространения, так называемую, правовинтовую систему. Это есть четвертое свойство электромагнитной волны. Пятое свойство говорит о том, что период электромагнитной волны равен периоду колебаний источника электромагнитных волн. Для электромагнитных волн справедливы те же соотношения между длиной волны, ее скоростью, периодом и частотой колебаний, что и для механических волн. Электромагнитная волна , как и упругая, является носителем энергии , причем перенос энергии совершается в направлении распространения волны — это шестое свойство. При этом переносимая электромагнитной волной энергия пропорциональна четвертой степени частоты. В связи с этим, источником интенсивных электромагнитных волн, то есть волн, способных переносить энергию на большие расстояния, должны быть электромагнитные колебания с частотой порядка 10 6 Гц. Однако никакие современные генераторы не могут создать переменный ток такой частоты, так как в этом случае якорь генератора должен совершать миллион оборотов в секунду. Поэтому источником интенсивных электромагнитных волн такой частоты может быть только колебательный контур , циклическая частота колебаний которого, согласно формуле, будет тем больше, чем меньше индуктивность и емкость контура. Седьмое свойство говорит о том, что электромагнитные волны в однородной среде распространяются прямолинейно, при переходе из одной среды в другую испытывают преломление и отражаются от преград. В свое время все эти работы Максвелла вызвали шок среди ученых. Сам Фарадей с удивлением писал: К сожалению, Максвелл не дожил до надежного экспериментального подтверждения своих расчетов. Международное научное мнение изменилось в результате опытов Генриха Герца, который только через 20 лет в серии своих экспериментов продемонстрировал генерацию и прием электромагнитных волн. Он разработал удачную конструкцию генератора электромагнитных колебаний вибратор Герца и метод их обнаружения способом резонанса. Это устройство представляет собой открытый колебательный контур, который можно получить из закрытого путем раздвижения пластин конденсатора и уменьшением их площади до тех пор, пока не получится просто прямой провод. В таком открытом контуре заряды не сосредоточены на его концах, а распределяются по всему проводнику, при этом ток в данный момент времени во всех сечениях проводника будет направлен в одну и ту же сторону. Однако сила тока в различных сечениях проводника неодинакова — на концах она равна нулю, а в центре — максимальная. Для возбуждения колебаний в таком открытом контуре, во времена Герца, поступали следующим образом: При подаче от индукционной катушки высокого напряжения в промежутке проскакивала искра, которая и закорачивала его. За время горения искры, в контуре совершалось большое количество колебаний. Приемник его еще называют резонатор также состоял из проволоки с искровым промежутком. Наличие резонанса выражалось в возникновении искр в искровом промежутке резонатора в ответ на искру, возникающую в вибраторе. В результате проделанных Герцем опытов были также обнаружены все свойства электромагнитных волн, теоретически предсказанные Максвеллом. Однако сам Герц считал, что полученные им электромагнитные волны невозможно использовать в больших масштабах и тем более передавать с их помощью какую-либо информацию. Таким образом , Генрих Герц завершил огромный труд, начатый Фарадеем. Максвелл преобразовал представления Фарадея в математические формулы, а Герц превратил математические образы в видимые и слышимые нами электромагнитные волны. Слушая радио, просматривая телевизионные передачи, все должны помнить об этом человеке. Не случайно единица частоты колебаний названа в честь Герца, и совсем не случайно первыми словами, переданными русским физиком А. Поповым с помощью беспроводной связи, были "Генрих Герц", зашифрованные азбукой Морзе. Любопытно, но за семь лет до Герца, в году английский физик Дэвид Эдвард Хьюз также продемонстрировал перед крупными учеными эффект распространения электромагнитных волн в воздухе. Однако, в результате многочисленных обсуждений, ученые решили, что видят явление электромагнитной индукции Фарадея. Хьюз расстроился, не поверил самому себе и опубликовал результаты лишь в году, когда теория Максвелла-Герца уже стала общепринятой. На данный момент известно, что буквально всё пространство вокруг нас пронизано электромагнитными волнами различных частот. В настоящее время все электромагнитные волны разделены по длинам волн и, соответственно, по частотам на шесть основных диапазонов. Границы этих диапазонов весьма условны , потому как в большинстве случаев соседние диапазоны несколько перекрывают друг друга. Электромагнитные волны разных частот отличаются друг от друга проникающей способностью, скоростью распространения в веществе, видимостью, цветностью и некоторыми другими свойствами. Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт. Бесплатно Комплекты Олимпиады Вебинары Тесты Блиц Разработки Премиум—доступ. Свойства электромагнитных волн Урок Узнаем, почему, Генрих Герц, получив способ генерирования электромагнитных волн, отказался от их дальнейшего исследования, и кто из русских ученых опроверг данное заявление Герца. Конспект урока "Электромагнитная волна. Герцен Данная тема посвящена изучению электромагнитных волн и их свойств. Теперь давайте посмотрим, какими свойствами обладает электромагнитная волна. Энергию электромагнитной волны можно рассчитать по формуле где V —объем среды, в котором сосредоточена электромагнитная волна. В настоящее время электромагнитные волны находят широкое применение в науке и технике: Предыдущий урок 17 Передача электроэнергии. Следующий урок 19 Принцип радио-телефонной связи. Комментарии 0 Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт. Печатные наградные от уч. Олимпиада для учителей беспл. Подарки учителям и ученикам Интересные задания Удобное участие Подробнее. Свидетельство сразу Получите бесплатно свидетельство о публикации сразу после добавления разработки Подробнее. Рассылка для учителя Получайте бесплатно новые полезные материалы прямо на свой email Подробнее. Для учителя Разработки Видеоуроки Комплекты Олимпиады Блог Учительская. О проекте Обратная связь Друзьям. Политика конфиденциальности Лицензионный договор Рассылка. Такой пользователь уже существует, вы можете войти или восстановить пароль. Или войти с помощью аккаунта в соцсети. Введите вашу электронную почту, чтобы восстановить пароль!
Чай с перцем
1 понятие педагогической деятельностиее структура
Киномакс коммунистический расписание сеансов
Как замариновать рыбу для горячего копчения
Характеристика со школы на родителя образец