Энергия электромагнитной волны.

Расстояние l, на которое перемещается электромагнитная волна за время одного периода, называется длиной волны: .

Электромагнитное излучение делится на несколько диапазонов длин волн: радиоволны, оптическое излучение, рентгеновское излучение.

Радиоволны - это электромагнитные волны в диапазоне длин волн от 1 мм до 1000 км.

В 1895 г. А. С. Попов, использовав способность металлических порошков слипаться под влиянием высокочастотных электрических колебаний (и тем самым повышать свою электропроводность), сконструировал первый чувствительный приемник электромагнитных волн.

Радиотелефонная связь - это передача речевого сообщения при помощи радиоволн на расстояние. Основой радиотелефонной связи является модуляция звуковыми низкочастотными колебаниями высокочастотные несущие электромагнитные колебания. Процесс преобразования модулированных колебаний в колебания звуковой частоты называется детектированием.

Схема простейшего детекторного приемника изображена на рис. 13.1.Радиоволны содержащие полезный сигнал принимаются антенной и приемным контуром, настроенным на несущие колебания. Детектирование производится при помощи диода Д, обладающего односторонней проводимостью. Разделение высокочастотных колебаний и колебаний звуковой частоты производится конденсатором С и телефоном Т, соответственно.

Рис. 13.1

Радиолокация - это обнаружение различных предметов и измерение расстояния до них при помощи радиоволн. Радиоволны излучаются короткими импульсами, длительность которых равна миллионной доле секунды. Промежутки между отдельными сигналами примерно в 100 раз больше самого сигнала. Измеряя время между моментами излучения и приема сигнала и зная скорость распространения электромагнитных волн в воздухе (299 820 км/ч), можно определить расстояние до обнаруживаемого объекта (например, самолета).

Телевидение - этопередача с помощью радиоволн изображений каких-либо объектов на расстояние.

Свет - это электромагнитные волны в диапазоне длин волн от 1 нм до 1 мм. Из всего состава оптического излучения человеческий глаз воспринимает только свет длиной волны от 380 до 770 нм. Излучение с длинами волн короче 380 нм называется ультрафиолетовым, а излучение с длинами волн, превышающими 770 нм, - инфракрасным. Ультрафиолетовое и инфракрасное излучение невидимы.

Свет в однородной среде распространяется прямолинейно. Линия, вдоль которой распространяется световая энергия, называется лучом.

В вакууме свет распространяется со скоростью с=3^.10⁸ м/c, а в других средах - с меньшей скоростью. Свет определенной длины волны называется монохроматическим.

Отражение света происходит по следующему законам: лучи падающий и отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром, восстановленным из точки падения к отражающей поверхности, и угол падения равен углу отражения.

Под интерференцией понимают результат наложения световых волн. Интерферирующие лучи проходят различную длину пути. Если разность хода лучей равна четному числу полуволн, то происходит сложение волн и интенсивность увеличивается, если же разность хода равна нечетному числу полуволн, то происходит взаимная компенсация волн и интенсивность уменьшается.

Дифракцией света называется явление огибания волнами различных препятствий, встречающихся на их пути, т. е. отклонение волн от прямолинейного распространения. Если свет пропустить через узкую щель, причем ширина ее должна иметь порядок длины световой волны (10^-4- 10^-5см); на экране, расположенном за щелью, мы видим не светлую полосу, имеющую форму щели, а чередующиеся светлые и темные полосы, параллельные краям щели. В направлении падающей волны (a=0) образуется главный максимум; амплитуда вторичных максимумов существенно меньше амплитуды главного максимума и убывают с ростом порядка.

Дифракция на решетке происходит аналогично дифракции на щели. Однако при большом числе близко расположенных параллельно расположенных параллельных щелей дифракционные максимумы значительно сужаются.

Явление зависимости показателя преломления вещества от длины световой волны называется дисперсией света.

Поляризованной называется волна, в которой существует предпочтительное направление колебаний. Различают следующие виды поляризации:

· линейная (плоская) поляризация,

· круговая (циркулярная) поляризация,

· эллиптическая поляризация.

Задачи

№ 1 Радиолокатор может обнаруживать цель, находящуюся на расстоянии от 100 м до 100 км. Определить длительность посылаемых импульсов.

№ 2 Через сколько времени возвратится к радиолокатору отраженный от цели сигнал, если цель находится на расстоянии 50 км от локатора?

№ 3 Угол падения белого света на поверхность стекло - воздух равен a= 41⁰. Выйдет ли белый свет из стекла в воздух, если показатель преломления данного сорта стекла для красных и фиолетовых лучей равны соответственно n₁=1, 51 и n₂= 1, 53.

№ 4 На стеклянном баллоне электрической лампочки написано Ф₀=1300 лк. Определить освещенность середины и края круглого стола диаметром d =1, 5 м, создаваемую этой лампой, висящей на высоте h= 2 м над центром стола.

№ 5 Длина волны света, составляет l=653, 3 нм. Определить длину волны этого же света в стекле, если показатель преломления стекла для этих лучей n=1, 51.

⇐ Предыдущая 12