Ի՞նչ են էլեկտրամագնիսական ալիքները: Էլեկտրամագնիսական ալիքը տիեզերքում էլեկտրամագնիսական դաշտի տարածման գործընթացն է։

Էլեկտրամագնիսական ալիքները տարիների բանավեճերի և հազարավոր փորձերի արդյունք են: Բնական ծագման ուժերի առկայության ապացույց, որոնք կարող են շրջել ներկայիս հասարակությանը: Սա պարզ ճշմարտության իրական ընդունումն է՝ մենք շատ քիչ գիտենք այն աշխարհի մասին, որտեղ ապրում ենք:

Ֆիզիկան բնական գիտությունների մեջ թագուհին է, որն ունակ է պատասխանել ոչ միայն կյանքի, այլև հենց աշխարհի ծագման վերաբերյալ հարցերին: Այն գիտնականներին հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը, որոնց փոխազդեցությունից առաջանում են EMW (էլեկտրամագնիսական ալիքներ):

Ինչ է էլեկտրամագնիսական ալիքը

Ոչ վաղ անցյալում մեր երկրի էկրաններին էկրան է բարձրացել «Հոսանքների պատերազմը» (2018թ.) ֆիլմը, որտեղ գեղարվեստական ​​հպումով պատմում է երկու մեծ գիտնականներ Էդիսոնի և Տեսլայի միջև վեճի մասին։ Մեկը փորձեց ապացուցել օգուտը ուղղակի հոսանք, մյուսը՝ փոփոխականից։ Այս երկարատև ճակատամարտն ավարտվեց միայն քսանմեկերորդ դարի յոթերորդ տարում։

«Ճակատամարտի» հենց սկզբում մեկ այլ գիտնական, աշխատելով հարաբերականության տեսության վրա, նկարագրեց էլեկտրականությունն ու մագնիսականությունը որպես նմանատիպ երևույթներ։

XIX դարի երեսուներորդ տարում ֆիզիկոս Անգլերեն ծագումՖարադեյը հայտնաբերել է երեւույթը էլեկտրամագնիսական ինդուկցիաև ներկայացրեց էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի միասնության տերմինը։ Նա նաև պնդում էր, որ այս դաշտում շարժումը սահմանափակվում է լույսի արագությամբ։

Քիչ անց անգլիացի գիտնական Մաքսվելի տեսությունը պատմեց, որ էլեկտրականությունն առաջացնում է մագնիսական ազդեցություն, իսկ մագնիսականությունը՝ արտաքին տեսքի։ էլեկտրական դաշտ. Քանի որ այս երկու դաշտերն էլ շարժվում են տարածության և ժամանակի մեջ, նրանք ձևավորում են խանգարումներ, այսինքն՝ էլեկտրամագնիսական ալիքներ:

Պարզ ասած, էլեկտրամագնիսական ալիքը էլեկտրականի տարածական խանգարումն է մագնիսական դաշտը.

Փորձնականորեն EMW-ի գոյությունն ապացուցել է գերմանացի գիտնական Հերցը։

Էլեկտրամագնիսական ալիքները, դրանց հատկությունները և բնութագրերը

Էլեկտրամագնիսական ալիքները բնութագրվում են հետևյալ գործոններով.

• երկարությունը (բավականին լայն շրջանակ);
• հաճախականություն;
• ինտենսիվությունը (կամ տատանումների ամպլիտուդը);
• էներգիայի քանակը.

Ամբողջ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման հիմնական հատկությունը ալիքի երկարությունն է (վակուումում), որը սովորաբար նշվում է նանոմետրերով տեսանելի լույսի սպեկտրի համար։

Յուրաքանչյուր նանոմետրը ներկայացնում է միկրոմետրի հազարերորդական մասը և չափվում է երկու հաջորդական գագաթների (գագաթների) միջև հեռավորությամբ:

Ալիքի համապատասխան ճառագայթման հաճախականությունը սինուսոիդային տատանումների քանակն է և հակադարձ համեմատական ​​ալիքի երկարությանը:

Հաճախականությունը սովորաբար չափվում է Հերցով: Այսպիսով, ավելի երկար ալիքների երկարությունները համապատասխանում են ճառագայթման ավելի ցածր հաճախականությանը, իսկ ավելի կարճ ալիքների երկարությունները՝ ավելի բարձր ճառագայթման:

Ալիքների հիմնական հատկությունները.

• բեկում;
• արտացոլում;
• կլանում;
• միջամտություն.

էլեկտրամագնիսական ալիքի արագությունը

Էլեկտրամագնիսական ալիքի տարածման իրական արագությունը կախված է նյութից, որն ունի միջավայրը, դրա օպտիկական խտությունից և այնպիսի գործոնի առկայությունից, ինչպիսին ճնշումն է:

Բացի այդ, տարբեր նյութերունեն ատոմների «փաթեթավորման» տարբեր խտություն, որքան մոտ են գտնվում, այնքան փոքր է հեռավորությունը և այնքան մեծ է արագությունը։ Արդյունքում էլեկտրամագնիսական ալիքի արագությունը կախված է այն նյութից, որով այն անցնում է։

Նմանատիպ փորձեր են կատարվում հադրոնային կոլայդերում, որտեղ ազդեցության հիմնական գործիքը լիցքավորված մասնիկն է։ Ուսումնասիրությունը էլեկտրամագնիսական երևույթներտեղի է ունենում այնտեղ քվանտային մակարդակում, երբ լույսը քայքայվում է մանր մասնիկների՝ ֆոտոնների: Բայց քվանտային ֆիզիկաառանձին խնդիր է։

Համաձայն հարաբերականության տեսության՝ ալիքի տարածման ամենաբարձր արագությունը չի կարող գերազանցել լույսի արագությունը։Իր գրվածքներում արագության սահմանաչափի վերջավորությունը նկարագրել է Մաքսվելը՝ դա բացատրելով նոր դաշտի՝ եթերի առկայությամբ։ Ժամանակակից պաշտոնական գիտությունը դեռ չի ուսումնասիրել նման հարաբերությունները։

Էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը և դրա տեսակները

Էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը բաղկացած է էլեկտրամագնիսական ալիքներից, որոնք դիտվում են որպես էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի տատանումներ՝ տարածվող լույսի արագությամբ (վակուումում 300 կմ վայրկյանում)։

Երբ EM ճառագայթումը փոխազդում է նյութի հետ, նրա վարքագիծը որակապես փոխվում է հաճախականության փոփոխության հետ մեկտեղ: Ինչու է այն փոխակերպվում հետևյալի.

1. Ռադիոյի արտանետում.Ռադիոհաճախականություններում և միկրոալիքային հաճախականություններում em ճառագայթումը փոխազդում է նյութի հետ հիմնականում ընդհանուր լիցքերի տեսքով, որոնք բաշխված են մեծ թվովազդակիր ատոմներ.
2. Ինֆրակարմիր ճառագայթում.Ի տարբերություն ցածր հաճախականության ռադիոյի և միկրոալիքային ճառագայթման, ինֆրակարմիր ճառագայթիչը սովորաբար փոխազդում է առանձին մոլեկուլներում առկա դիպոլների հետ, որոնք փոխվում են ծայրերում, երբ դրանք թրթռում են: քիմիական կապատոմային մակարդակում։
3. Տեսանելի լույսի արտանետում.Տեսանելի տիրույթում հաճախականության աճի հետ ֆոտոնները բավականաչափ էներգիա ունեն որոշ առանձին մոլեկուլների կապակցված կառուցվածքը փոխելու համար:
4. Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում.Հաճախականությունը մեծանում է. Այժմ ուլտրամանուշակագույն ֆոտոններում բավականաչափ էներգիա կա (ավելի քան երեք վոլտ), որպեսզի կրկնակի ազդեն մոլեկուլների կապերի վրա՝ անընդհատ վերադասավորելով դրանք քիմիական եղանակով:
5. Իոնացնող ճառագայթում.Ամենաբարձր հաճախականություններով և ալիքի երկարությամբ ամենափոքրը: Այս ճառագայթների կլանումը նյութի կողմից ազդում է ողջ գամմա սպեկտրի վրա: Ամենահայտնի ազդեցությունը ճառագայթումն է:

Որն է էլեկտրամագնիսական ալիքների աղբյուրը

Աշխարհը, ըստ ամեն ինչի ծագման երիտասարդ տեսության, առաջացել է իմպուլսի շնորհիվ։ Նա արձակեց հսկայական էներգիա, որը կոչվում էր մեծ պայթյուն։ Այսպես է հայտնվել տիեզերքի պատմության մեջ առաջին էմ-ալիքը։

Ներկայումս խանգարումների առաջացման աղբյուրները ներառում են.

• emv-ն արտանետում է արհեստական ​​վիբրատոր;
• ատոմային խմբերի կամ մոլեկուլների մասերի թրթռման արդյունք.
• եթե կա ազդեցություն արտաքին ծածկույթնյութեր (ատոմային-մոլեկուլային մակարդակում);
• լույսի նման ազդեցություն;
• միջուկային քայքայման ժամանակ;
• էլեկտրոնների դանդաղեցման հետևանք:

Էլեկտրամագնիսական ճառագայթման մասշտաբը և կիրառումը

Ճառագայթման սանդղակ նշանակում է ալիքի հաճախականության լայն տիրույթ՝ 3·10 6 ÷10 -2-ից մինչև 10 -9 ÷ 10 -14:

Էլեկտրամագնիսական սպեկտրի յուրաքանչյուր մաս ունի լայն կիրառություն մեր առօրյա կյանքում.

1. Փոքր երկարության ալիքներ (միկրոալիքներ): Այս էլեկտրական ալիքներն օգտագործվում են որպես արբանյակային ազդանշան, քանի որ նրանք կարողանում են շրջանցել երկրագնդի մթնոլորտը։ Նաև խոհանոցում ջեռուցման և ճաշ պատրաստելու համար օգտագործվում է մի փոքր ուժեղացված տարբերակ՝ սա միկրոալիքային վառարան է: Պատրաստման սկզբունքը պարզ է՝ գործողության տակ միկրոալիքային ճառագայթումջրի մոլեկուլները ներծծվում և արագանում են, ինչը հանգեցնում է ճաշատեսակի տաքացմանը:
2. Ռադիոտեխնոլոգիաներում (ռադիոալիքներ) օգտագործվում են երկար շեղումներ։ Դրանց հաճախականությունը թույլ չի տալիս ամպերի ու մթնոլորտի միջով անցնել, ինչի շնորհիվ մեզ հասանելի են FM ռադիոն և հեռուստատեսությունը։
3. Ինֆրակարմիր խանգարումն ուղղակիորեն կապված է ջերմության հետ: Նրան տեսնելը գրեթե անհնար է։ Փորձեք առանց հատուկ սարքավորումների տեսնել մեքենայի ձեր հեռուստացույցի, երաժշտական ​​կենտրոնի կամ ռադիոյի հեռակառավարման վահանակի ճառագայթը: Երկրների բանակներում օգտագործվում են նման ալիքներ կարդալու ունակ սարքեր (գիշերային տեսողության սարք)։ Նաև խոհանոցների ինդուկցիոն կաթսաներում:
4. Ուլտրամանուշակագույնը նույնպես կապված է ջերմության հետ։ Նման ճառագայթման ամենահզոր բնական «գեներատորը» արևն է։ Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության պատճառով է, որ մարդու մաշկի վրա արևայրուք է առաջանում։ Բժշկության մեջ այս տեսակի ալիքներն օգտագործվում են գործիքները ախտահանելու, մանրէները սպանելու և.
5. Գամմա ճառագայթները ճառագայթման ամենահզոր տեսակն են, որում կենտրոնացված է բարձր հաճախականությամբ կարճ ալիքի խանգարումը։ Էլեկտրամագնիսական սպեկտրի այս հատվածում պարունակվող էներգիան ճառագայթներին տալիս է ավելի մեծ թափանցող ուժ։ Կիրառելի է միջուկային ֆիզիկա- խաղաղ, միջուկային զենք - մարտական ​​օգտագործում.

Էլեկտրամագնիսական ալիքների ազդեցությունը մարդու առողջության վրա

Մարդկանց վրա EMV-ի ազդեցության չափումը գիտնականների պարտականությունն է: Բայց իոնացնող ճառագայթման ինտենսիվությունը գնահատելու համար մասնագետ լինել պետք չէ. այն փոփոխություններ է հրահրում մարդու ԴՆԹ-ի մակարդակում, ինչը ենթադրում է այնպիսի լուրջ հիվանդություններ, ինչպիսին ուռուցքաբանությունն է:

Զարմանալի չէ, որ Չեռնոբիլի աղետի վնասակար ազդեցությունը համարվում է բնության համար ամենավտանգավորներից մեկը: Երբեմնի գեղատեսիլ տարածքի մի քանի քառակուսի կիլոմետրը դարձել է լիակատար բացառման գոտի։ Մինչև դարի վերջ Չեռնոբիլի ատոմակայանում պայթյունը վտանգավոր է մինչև ռադիոնուկլիդների կիսամյակի ավարտը։

ԷՄՎ որոշ տեսակներ (ռադիո, ինֆրակարմիր, ուլտրամանուշակագույն) մեծ վնաս չեն պատճառում մարդուն և միայն տհաճություն են։ Ի վերջո, երկրագնդի մագնիսական դաշտը գործնականում ոչ թե մենք ենք զգում, այլ emv-ից Բջջային հեռախոսկարող է առաջացնել գլխացավանք(ազդեցություն նյարդային համակարգի վրա):

Որպեսզի ձեր առողջությունը պաշտպանեք էլեկտրամագնիսականությունից, դուք պարզապես պետք է օգտագործեք ողջամիտ նախազգուշական միջոցներ: Հարյուրավոր ժամերով համակարգչային խաղ խաղալու փոխարեն՝ դուրս եկեք զբոսանքի։

1864 թվականին Ջեյմս Քլերկ Մաքսվելը կանխատեսեց տիեզերքում էլեկտրամագնիսական ալիքների գոյության հնարավորությունը։ Նա այս հայտարարությունը առաջ քաշեց՝ հիմնվելով էլեկտրականության և մագնիսականության վերաբերյալ այն ժամանակ հայտնի բոլոր փորձարարական տվյալների վերլուծությունից բխող եզրակացությունների վրա։

Մաքսվելը մաթեմատիկորեն միավորեց էլեկտրադինամիկայի օրենքները՝ միացնելով էլեկտրական և մագնիսական երևույթներ, և այսպիսով եկել է այն եզրակացության, որ էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը, որոնք ժամանակի ընթացքում փոխվում են, առաջացնում են միմյանց։

Սկզբում նա ընդգծեց այն փաստը, որ մագնիսական և էլեկտրական երևույթներսիմետրիկ չէ, և ներմուծեց «vortex էլեկտրական դաշտՖարադեյի կողմից հայտնաբերված էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երևույթի իր սեփական, իսկապես նոր բացատրությունն առաջարկելով. ուժային գծեր».

Արդար է, ըստ Մաքսվելի, հակառակ պնդումը, որ «փոփոխվող էլեկտրական դաշտը շրջակա տարածության մեջ մագնիսական դաշտ է առաջացնում», բայց այս հայտարարությունը սկզբում մնաց միայն վարկած:

Մաքսվելը գրեց մաթեմատիկական հավասարումների համակարգ, որը հետևողականորեն նկարագրում էր մագնիսական և էլեկտրական դաշտերի փոխադարձ փոխակերպումների օրենքները, այս հավասարումները հետագայում դարձան էլեկտրադինամիկայի հիմնական հավասարումները և հայտնի դարձան որպես «Մաքսվելի հավասարումներ»՝ ի պատիվ մեծ գիտնականի, ով դրանք գրեց։ . Մաքսվելի վարկածը, հիմնված գրավոր հավասարումների վրա, ուներ մի քանի չափազանց կարևոր եզրակացություններ գիտության և տեխնիկայի համար, որոնք տրված են ստորև։

Էլեկտրամագնիսական ալիքները իսկապես գոյություն ունեն

Տիեզերքում կարող են գոյություն ունենալ լայնակի էլեկտրամագնիսական ալիքներ, որոնք ժամանակի ընթացքում տարածվում են։ Ալիքների լայնակի լինելու փաստը ցույց է տալիս այն փաստը, որ մագնիսական ինդուկցիայի B և էլեկտրական դաշտի ուժգնության վեկտորները փոխադարձաբար ուղղահայաց են և երկուսն էլ գտնվում են էլեկտրամագնիսական ալիքի տարածման ուղղությանը ուղղահայաց հարթությունում:

Նյութի մեջ էլեկտրամագնիսական ալիքների տարածման արագությունը վերջավոր է, և այն որոշվում է էլեկտրական և մագնիսական հատկություններնյութ, որի միջոցով ալիքը տարածվում է: Այս դեպքում սինուսոիդային ալիքի λ երկարությունը կապված է υ արագության հետ λ = υ / f որոշակի ճշգրիտ հարաբերակցությամբ և կախված է դաշտի տատանումների f հաճախականությունից։ Վակուումում էլեկտրամագնիսական ալիքի c արագությունը հիմնական ֆիզիկական հաստատուններից մեկն է՝ լույսի արագությունը վակուումում։

Քանի որ Մաքսվելը հայտարարեց էլեկտրամագնիսական ալիքի տարածման արագության վերջավորությունը, դա հակասություն ստեղծեց նրա վարկածի և այն ժամանակ ընդունված հեռահար տեսության միջև, ըստ որի ալիքների տարածման արագությունը պետք է լիներ անսահման։ Այդ պատճառով Մաքսվելի տեսությունը կոչվում էր կարճ հեռահարության գործողության տեսություն։

Էլեկտրամագնիսական ալիքում էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի փոխակերպումը միմյանց հետ տեղի է ունենում միաժամանակ, հետևաբար, մագնիսական էներգիայի ծավալային խտությունները և էլեկտրական էներգիաիրար հավասար են. Հետևաբար, պնդումը ճիշտ է, որ էլեկտրական դաշտի ուժգնության և մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի մոդուլները փոխկապակցված են տարածության յուրաքանչյուր կետում հետևյալ հարաբերությամբ.

էլեկտրամագնիսական ալիքիր բաշխման գործընթացում ստեղծում է հոսք էլեկտրամագնիսական էներգիա, իսկ եթե ալիքի տարածման ուղղությանը ուղղահայաց հարթության տարածքը դիտարկենք, ապա կարճ ժամանակում դրա միջով որոշակի քանակությամբ էլեկտրամագնիսական էներգիա կտեղափոխվի։ Էլեկտրամագնիսական էներգիայի հոսքի խտությունը էներգիայի քանակն է, որը էլեկտրամագնիսական ալիքը տեղափոխում է միավոր տարածքի մակերևույթի մեկ միավոր ժամանակում: Փոխարինելով արագության, ինչպես նաև մագնիսական և էլեկտրական էներգիայի արժեքները, մենք կարող ենք ստանալ հոսքի խտության արտահայտություն՝ E և B մեծությունների առումով:

Քանի որ ալիքի էներգիայի տարածման ուղղությունը համընկնում է ալիքի տարածման արագության ուղղության հետ, էլեկտրամագնիսական ալիքում տարածվող էներգիայի հոսքը կարող է որոշվել վեկտորի միջոցով, որն ուղղված է նույն կերպ, ինչ ալիքի տարածման արագությունը: Այս վեկտորը կոչվում է «Poynting վեկտոր»՝ ի պատիվ Բրիտանացի ֆիզիկոսՀենրի Փոյնթինգը, որը 1884 թվականին մշակել է էլեկտրամագնիսական դաշտի էներգիայի հոսքի տարածման տեսությունը։ Ալիքային էներգիայի հոսքի խտությունը չափվում է Վտ/քմ.

Երբ էլեկտրական դաշտը գործում է նյութի վրա, նրա մեջ առաջանում են փոքր հոսանքներ, որոնք էլեկտրական լիցքավորված մասնիկների պատվիրված շարժում են։ Էլեկտրամագնիսական ալիքի մագնիսական դաշտում այս հոսանքները ենթարկվում են Ամպերի ուժի ազդեցությանը, որն ուղղված է նյութի խորքում։ Ամպերի ուժը և արդյունքում առաջանում է ճնշում:

Այս երևույթը ավելի ուշ՝ 1900 թվականին, հետազոտվեց և փորձնականորեն հաստատվեց ռուս ֆիզիկոս Պյոտր Նիկոլաևիչ Լեբեդևի կողմից, որի փորձարարական աշխատանքը շատ կարևոր էր Մաքսվելի էլեկտրամագնիսականության տեսության հաստատման և ապագայում դրա ընդունման ու հաստատման համար։

Այն փաստը, որ էլեկտրամագնիսական ալիքը ճնշում է գործադրում, հնարավորություն է տալիս դատել էլեկտրամագնիսական դաշտում մեխանիկական իմպուլսի առկայությունը, որը կարող է արտահայտվել մեկ միավորի համար էլեկտրամագնիսական էներգիայի ծավալային խտության և վակուումում ալիքի տարածման արագության առումով.

Քանի որ իմպուլսը կապված է զանգվածի շարժման հետ, կարող է ներկայացվել այնպիսի հասկացություն, ինչպիսին է էլեկտրամագնիսական զանգվածը, և այնուհետև միավոր ծավալի համար այս հարաբերակցությունը (համաձայն SRT-ի) կստանա բնության համընդհանուր օրենքի բնույթ և կլինի. վավեր է ցանկացած նյութական մարմնի համար՝ անկախ նյութի ձևից։ Եվ էլեկտրամագնիսական դաշտն այնուհետև նման է նյութական մարմնին. այն ունի W էներգիա, զանգված m, իմպուլս p և տարածման վերջավոր արագություն v: Այսինքն՝ էլեկտրամագնիսական դաշտը նյութի այն ձևերից մեկն է, որն իրականում գոյություն ունի բնության մեջ։

Առաջին անգամ 1888 թվականին Հենրիխ Հերցը փորձնականորեն հաստատեց Մաքսվելի էլեկտրամագնիսական տեսությունը։ Նա էմպիրիկ կերպով ապացուցեց էլեկտրամագնիսական ալիքների իրականությունը և ուսումնասիրեց դրանց հատկությունները, ինչպիսիք են բեկումը և կլանումը տարբեր միջավայրերում, ինչպես նաև մետաղական մակերեսներից ալիքների արտացոլումը:

Հերցը չափեց ալիքի երկարությունը և ցույց տվեց, որ էլեկտրամագնիսական ալիքի տարածման արագությունը հավասար է լույսի արագությանը։ Հերցի փորձարարական աշխատանքը Մաքսվելի էլեկտրամագնիսական տեսության ճանաչման վերջին քայլն էր։ Յոթ տարի անց՝ 1895 թվականին, ռուս ֆիզիկոս Ալեքսանդր Ստեպանովիչ Պոպովն օգտագործեց էլեկտրամագնիսական ալիքները՝ անլար կապ ստեղծելու համար։

DC սխեմաներում լիցքերը շարժվում են հաստատուն արագությամբ, և էլեկտրամագնիսական ալիքներն այս դեպքում տարածություն չեն տարածվում: Որպեսզի ճառագայթումը տեղի ունենա, անհրաժեշտ է օգտագործել ալեհավաք, որի մեջ գրգռվում են փոփոխական հոսանքները, այսինքն՝ հոսանքները, որոնք արագ փոխում են իրենց ուղղությունը։

Իր ամենապարզ ձևով էլեկտրական դիպոլը հարմար է էլեկտրամագնիսական ալիքներ արձակելու համար: փոքր չափս, որի դիպոլային պահը ժամանակի հետ արագ կփոխվեր։ Դա այնպիսի դիպոլ է, որն այսօր կոչվում է «Հերցյան դիպոլ», որի չափը մի քանի անգամ փոքր է արձակած ալիքի երկարությունից։

Երբ արտանետվում է Հերցյան դիպոլի կողմից, առավելագույն հոսքէլեկտրամագնիսական էներգիան ընկնում է դիպոլի առանցքին ուղղահայաց հարթության վրա։ Դիպոլի առանցքի երկայնքով էլեկտրամագնիսական էներգիա չի արտանետվում: Հերցի ամենակարևոր փորձարկումներում տարրական դիպոլներ են օգտագործվել ինչպես էլեկտրամագնիսական ալիքներ արձակելու, այնպես էլ ընդունելու համար, և ապացուցվել է էլեկտրամագնիսական ալիքների առկայությունը։

Մ. Ֆարադեյը ներկայացրեց դաշտ հասկացությունը.

էլեկտրաստատիկ դաշտ լիցքի շուրջ հանգստի վիճակում

շարժվող լիցքերի (հոսանքի) շուրջ կա մագնիսական դաշտ։

1830 թվականին Մ.Ֆարադեյը հայտնաբերեց էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի ֆենոմենը՝ երբ մագնիսական դաշտը փոխվում է, առաջանում է պտտվող էլեկտրական դաշտ։

Նկար 2.7 - Vortex էլեկտրական դաշտ

որտեղ,
- էլեկտրական դաշտի ուժի վեկտոր,
- մագնիսական ինդուկցիայի վեկտոր:

Փոփոխական մագնիսական դաշտը ստեղծում է պտտվող էլեկտրական դաշտ:

1862 թվականին Դ.Կ. Մաքսվելն առաջ քաշեց մի վարկած՝ երբ էլեկտրական դաշտը փոխվում է, առաջանում է պտտվող մագնիսական դաշտ։

Առաջացավ մեկ էլեկտրամագնիսական դաշտի գաղափարը:

Նկար 2.8 - Միասնական էլեկտրամագնիսական դաշտ:

Փոփոխական էլեկտրական դաշտը ստեղծում է պտտվող մագնիսական դաշտ:

Էլեկտրամագնիսական դաշտ- սա նյութի հատուկ ձև է՝ էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի համադրություն: Փոփոխական էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը գոյություն ունեն միաժամանակ և կազմում են մեկ էլեկտրամագնիսական դաշտ: Այն նյութական է.

Այն դրսևորվում է ինչպես հանգստացող, այնպես էլ շարժվող լիցքերի գործողությամբ.

Այն տարածվում է բարձր, բայց սահմանափակ արագությամբ;

Այն գոյություն ունի անկախ մեր կամքից և ցանկություններից:

Լիցքավորման արագությամբ, զրո, կա միայն էլեկտրական դաշտ։ Մշտական ​​լիցքավորման արագությամբ առաջանում է էլեկտրամագնիսական դաշտ:

Լիցքի արագացված շարժման դեպքում էլեկտրամագնիսական ալիք է արտանետվում, որը տարածության մեջ տարածվում է վերջավոր արագությամբ. .

Էլեկտրամագնիսական ալիքների գաղափարի զարգացումը պատկանում է Մաքսվելին, բայց Ֆարադեյն արդեն գիտեր դրանց գոյության մասին, թեև վախենում էր հրատարակել աշխատանքը (այն կարդացվել է նրա մահից ավելի քան 100 տարի անց):

Էլեկտրամագնիսական ալիքի առաջացման հիմնական պայմանը էլեկտրական լիցքերի արագացված շարժումն է։

Ինչ է էլեկտրամագնիսական ալիքը, հեշտ է պատկերացնել հետեւյալ օրինակը. Եթե ​​դուք խիճ եք նետում ջրի երեսին, ապա մակերեսի վրա ձևավորվում են շրջանաձև շեղվող ալիքներ։ Նրանք շարժվում են իրենց առաջացման աղբյուրից (խառնաշփոթ) տարածման որոշակի արագությամբ։ Էլեկտրամագնիսական ալիքների համար խանգարումները տարածության մեջ շարժվող էլեկտրական և մագնիսական դաշտերն են: Ժամանակի փոփոխվող էլեկտրամագնիսական դաշտն անպայման առաջացնում է փոփոխական մագնիսական դաշտ և հակառակը։ Այս դաշտերը փոխկապակցված են:

Էլեկտրամագնիսական ալիքների սպեկտրի հիմնական աղբյուրը Արեգակնային աստղն է։ Էլեկտրամագնիսական ալիքների սպեկտրի մի մասը տեսնում է մարդու աչքը: Այս սպեկտրը գտնվում է 380...780 նմ-ի սահմաններում (նկ. 2.1): Տեսանելի սպեկտրում աչքը տարբեր կերպ է ընկալում լույսը։ Տարբեր ալիքների երկարությամբ էլեկտրամագնիսական տատանումները առաջացնում են տարբեր գույներով լույսի սենսացիա։

Նկար 2.9 - Էլեկտրամագնիսական ալիքների սպեկտր

Էլեկտրամագնիսական ալիքների սպեկտրի մի մասն օգտագործվում է ռադիո և հեռուստատեսային հեռարձակման և հաղորդակցության նպատակների համար: Էլեկտրամագնիսական ալիքների աղբյուրը մետաղալարն է (ալեհավաք), որի մեջ տեղի է ունենում տատանումներ էլեկտրական լիցքեր. Լարի մոտ սկսված դաշտերի ձևավորման գործընթացը աստիճանաբար, կետ առ կետ գրավում է ողջ տարածությունը։ Որքան բարձր է հաճախականությունը փոփոխական հոսանքանցնելով մետաղալարով և առաջացնելով էլեկտրական կամ մագնիսական դաշտ, այնքան ավելի ինտենսիվ են հաղորդալարի կողմից ստեղծված տվյալ երկարության ռադիոալիքները:

Ռադիո(լատ. ռադիո - արտանետում, ճառագայթներ արձակում ← շառավիղ - ճառագայթ) - անլար կապի տեսակ, որում որպես ազդանշանի կրիչ օգտագործվում են տարածության մեջ ազատ տարածվող ռադիոալիքները։

ռադիոալիքներ(ռադիո...), 500 մկմ ալիքի երկարությամբ էլեկտրամագնիսական ալիքներ (հաճախականություն)< 6×10 12 Гц).

Ռադիոալիքները էլեկտրական և մագնիսական դաշտեր են, որոնք ժամանակի ընթացքում փոխվում են: Ազատ տարածության մեջ ռադիոալիքների տարածման արագությունը 300000 կմ/վ է։ Դրա հիման վրա դուք կարող եք որոշել ռադիոալիքի երկարությունը (մ):

λ=300/f,որտեղ f - հաճախականություն (ՄՀց)

Հեռախոսազրույցի ընթացքում ստեղծված օդի ձայնային թրթիռները խոսափողի միջոցով վերածվում են ձայնային հաճախականության էլեկտրական թրթիռների, որոնք լարերով փոխանցվում են բաժանորդի սարքավորումներին։ Այնտեղ՝ գծի մյուս ծայրում, հեռախոսի արձակիչի օգնությամբ դրանք վերածվում են օդային թրթիռների, որոնք ընկալվում են բաժանորդի կողմից որպես հնչյուններ։ Հեռախոսակապում կապի միջոցները լարերն են, ռադիոհեռարձակման մեջ՝ ռադիոալիքները։

Ցանկացած ռադիոկայանի հաղորդիչի «սիրտը» գեներատոր է՝ սարք, որն առաջացնում է բարձր, բայց խիստ հաստատուն հաճախականության տատանումներ տվյալ ռադիոկայանի համար։ Այս ռադիոհաճախականության տատանումները, ուժեղացված պահանջվող հզորությամբ, մտնում են ալեհավաք և շրջապատող տիեզերքում գրգռում են ճիշտ նույն հաճախականության էլեկտրամագնիսական տատանումները՝ ռադիոալիքները: Ռադիոկայանի ալեհավաքից ռադիոալիքների հեռացման արագությունը հավասար է լույսի արագությանը` 300000 կմ/վ, ինչը գրեթե միլիոն անգամ ավելի արագ է, քան օդում ձայնի տարածումը: Սա նշանակում է, որ եթե Մոսկվայի հեռարձակման կայանում ժամանակի որոշակի պահին միացվեր հաղորդիչը, ապա դրա ռադիոալիքները Վլադիվոստոկ կհասնեին 1/30 վրկ-ից պակաս ժամանակում, և ձայնն այս ընթացքում ժամանակ կունենար տարածվելու ընդամենը 10-ով։ 11 մ.

Ռադիոալիքները տարածվում են ոչ միայն օդում, այլեւ այնտեղ, որտեղ չկա, օրինակ՝ տիեզերքում։ Դրանով նրանք տարբերվում են ձայնային ալիքներ, որի համար բացարձակապես անհրաժեշտ է օդը կամ որևէ այլ խիտ միջավայր, օրինակ՝ ջուր։

էլեկտրամագնիսական ալիք տարածության մեջ տարածվող էլեկտրամագնիսական դաշտ է (վեկտորների տատանումներ
): Լիցքավորման մոտ էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը փոխվում են փուլային հերթափոխով p/2:

Նկար 2.10 - Միասնական էլեկտրամագնիսական դաշտ:

Լիցքից մեծ հեռավորության վրա էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը փոփոխվում են փուլով:

Նկար 2.11 - Էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի փուլային փոփոխություն:

Էլեկտրամագնիսական ալիքը լայնակի է. Էլեկտրամագնիսական ալիքի արագության ուղղությունը համընկնում է աջ պտուտակի շարժման ուղղության հետ, երբ պտտվում է վեկտորի գիմլետի բռնակը. դեպի վեկտոր .

Նկար 2.12 - Էլեկտրամագնիսական ալիք:

Ընդ որում, էլեկտրամագնիսական ալիքում հարաբեր
, որտեղ c-ն լույսի արագությունն է վակուումում։

Մաքսվելը տեսականորեն հաշվարկել է էլեկտրամագնիսական ալիքների էներգիան և արագությունը։

Այս կերպ, ալիքի էներգիան ուղիղ համեմատական ​​է հաճախականության չորրորդ ուժին. Սա նշանակում է, որ ալիքն ավելի հեշտ ամրացնելու համար անհրաժեշտ է, որ այն լինի բարձր հաճախականության։

Էլեկտրամագնիսական ալիքները հայտնաբերել է Գ.Հերցը (1887):

Փակ տատանողական շղթան չի ճառագայթում էլեկտրամագնիսական ալիքներ. կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտի ողջ էներգիան վերածվում է կծիկի մագնիսական դաշտի էներգիայի: Տատանումների հաճախականությունը որոշվում է տատանման շղթայի պարամետրերով.
.

Նկար 2.13 - Տատանողական միացում:

Հաճախականությունը մեծացնելու համար անհրաժեշտ է նվազեցնել L-ն և C-ն, այսինքն. պտտել կծիկը ուղիղ մետաղալարով և, ինչպես
, կրճատեք թիթեղների մակերեսը և տարածեք դրանք առավելագույն հեռավորության վրա։ Սա ցույց է տալիս, որ մենք ստանում ենք, ըստ էության, ուղիղ դիրիժոր:

Նման սարքը կոչվում է Հերց վիբրատոր: Միջինը կտրված է և միացված է բարձր հաճախականության տրանսֆորմատորին: Լարերի ծայրերի միջև, որոնց վրա ամրացված են փոքր գնդաձև հաղորդիչներ, ցատկում է էլեկտրական կայծ, որը էլեկտրամագնիսական ալիքի աղբյուրն է։ Ալիքը տարածվում է այնպես, որ էլեկտրական դաշտի ուժգնության վեկտորը տատանվում է այն հարթությունում, որտեղ գտնվում է հաղորդիչը։

Նկար 2.14 - Հերց վիբրատոր:

Եթե ​​նույն հաղորդիչը (ալեհավաքը) տեղադրվի էմիտերին զուգահեռ, ապա դրա մեջ լիցքերը կտատանվեն, և թույլ կայծերը կցատկեն հաղորդիչների միջև։

Հերցը փորձի ժամանակ հայտնաբերեց էլեկտրամագնիսական ալիքները և չափեց դրանց արագությունը, որը համընկավ Մաքսվելի հաշվարկած արագության հետ և հավասար էր c=3-ի։ 10 8 մ/վրկ.

Փոփոխական էլեկտրական դաշտը առաջացնում է փոփոխական մագնիսական դաշտ, որն, իր հերթին, առաջացնում է փոփոխական էլեկտրական դաշտ, այսինքն՝ ալեհավաքը, որը գրգռում է դաշտերից մեկը, առաջացնում է մեկ էլեկտրամագնիսական դաշտի տեսք։ Այս դաշտի ամենակարեւոր հատկությունն այն է, որ այն տարածվում է էլեկտրամագնիսական ալիքների տեսքով։

Անկորուստ միջավայրում էլեկտրամագնիսական ալիքների տարածման արագությունը կախված է միջավայրի համեմատաբար դիէլեկտրական և մագնիսական թափանցելիությունից։ Օդի համար միջավայրի մագնիսական թափանցելիությունը հավասար է մեկի, հետևաբար էլեկտրամագնիսական ալիքների տարածման արագությունն այս դեպքում հավասար է լույսի արագությանը։

Ալեհավաքը կարող է լինել ուղղահայաց մետաղալար, որը սնուցվում է բարձր հաճախականության գեներատորով: Գեներատորը էներգիա է ծախսում հաղորդիչում ազատ էլեկտրոնների շարժումն արագացնելու համար, և այդ էներգիան վերածվում է փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտի, այսինքն՝ էլեկտրամագնիսական ալիքների։ Որքան բարձր է գեներատորի հոսանքի հաճախականությունը, այնքան ավելի արագ է փոխվում էլեկտրամագնիսական դաշտը և ավելի ինտենսիվ է ալիքի բուժումը:

Ալեհավաքի լարին միացված են և՛ էլեկտրական դաշտը, որի ուժի գծերը սկսվում են դրականից և ավարտվում բացասական լիցքերով, և՛ մագնիսական դաշտը, որի գծերը փակվում են լարերի հոսանքի շուրջ։ Որքան կարճ է տատանումների ժամանակահատվածը, այնքան քիչ ժամանակ է մնում, որպեսզի կապակցված դաշտերի էներգիան վերադառնա մետաղալարին (այսինքն՝ գեներատորին) և այնքան այն անցնում է ազատ դաշտերի մեջ, որոնք էլ ավելի են տարածվում էլեկտրամագնիսական ալիքների տեսքով։ Էլեկտրամագնիսական ալիքների արդյունավետ ճառագայթումը տեղի է ունենում ալիքի երկարության և ճառագայթող մետաղալարի երկարության համադրելիության պայմանով։

Այսպիսով, կարելի է որոշել, որ ռադիոալիք- սա էլեկտրամագնիսական դաշտ է, որը կապված չէ թողարկիչի և ալիք ձևավորող սարքերի հետ, ազատորեն տարածվում է տարածության մեջ ալիքի տեսքով 10 -3-ից մինչև 10 12 Հց տատանումների հաճախականությամբ:

Էլեկտրոնների տատանումները ալեհավաքում ստեղծվում են ժամանակաշրջանով պարբերաբար փոփոխվող EMF-ի աղբյուրի միջոցով Տ. Եթե ​​ինչ-որ պահի ալեհավաքի դաշտն ուներ առավելագույն արժեք, ապա որոշ ժամանակ անց այն կունենա նույն արժեքը Տ. Այս ընթացքում էլեկտրամագնիսական դաշտը, որն առկա էր սկզբնական պահին ալեհավաքի մոտ, կտեղափոխվի հեռավորություն

λ = υТ (1)

Տարածության երկու կետերի միջև նվազագույն հեռավորությունը կոչվում է, որտեղ դաշտն ունի նույն արժեքը ալիքի երկարությունը.Ինչպես հետևում է (1-ից), ալիքի երկարությունը λ կախված է դրա տարածման արագությունից և ալեհավաքում էլեկտրոնների տատանումների ժամանակաշրջանից։ Որովհետեւ հաճախականությունըընթացիկ զ = 1 / Տ, ապա ալիքի երկարությունը λ = υ / զ .

Ռադիոկապը ներառում է հետևյալ հիմնական մասերը.

Հաղորդիչ

Ընդունիչ

Միջոց, որում տարածվում են ռադիոալիքները:

Հաղորդիչը և ստացողը ռադիոկապի կառավարելի տարրեր են, քանի որ հնարավոր է մեծացնել հաղորդիչի հզորությունը, միացնել ավելի արդյունավետ ալեհավաքը և բարձրացնել ստացողի զգայունությունը: Միջոցը ռադիոկապի անվերահսկելի տարր է:

Ռադիոկապի գծի և լարային գծերի միջև տարբերությունն այն է, որ լարային գծերը որպես կապող օղակ օգտագործում են լարեր կամ մալուխներ, որոնք վերահսկվող տարրեր են (կարող եք փոխել դրանց էլեկտրական պարամետրերը):

Էլեկտրամագնիսական ալիքները, ըստ ֆիզիկայի, ամենաառեղծվածայիններից են։ Նրանց մեջ էներգիան իրականում անհետանում է ոչ մի տեղ, հայտնվում է ոչ մի տեղից: Ամբողջ գիտության մեջ նման այլ օբյեկտ չկա։ Ինչպե՞ս են տեղի ունենում այս բոլոր հրաշք փոխակերպումները։

Մաքսվելի էլեկտրադինամիկա

Ամեն ինչ սկսվեց նրանից, որ գիտնական Մաքսվելը դեռ 1865 թվականին, հենվելով Ֆարադեյի աշխատանքի վրա, դուրս բերեց էլեկտրամագնիսական դաշտի հավասարումը։ Ինքը՝ Մաքսվելը, հավատում էր, որ իր հավասարումները նկարագրում են եթերի մեջ ալիքների ոլորումը և լարվածությունը։ Քսաներեք տարի անց Հերցը փորձարարականորեն ստեղծեց նման շեղումներ միջավայրում և հաջողվեց ոչ միայն դրանք համապատասխանեցնել էլեկտրադինամիկայի հավասարումների հետ, այլև ստանալ այդ խառնաշփոթությունների տարածումը կարգավորող օրենքները։ Հետաքրքիր միտում է առաջացել՝ ցանկացած շեղումներ, որոնք իրենց բնույթով էլեկտրամագնիսական են, որպես Հերցյան ալիքներ: Այնուամենայնիվ, այս ճառագայթումները էներգիայի փոխանցման միակ միջոցը չեն։

Անլար կապ

Մինչ օրս, դեպի տարբերակներըՆման անլար կապի իրականացումը ներառում է.

Էլեկտրաստատիկ միացում, որը նաև կոչվում է կոնդենսիվ;

ինդուկցիա;

ընթացիկ;

Տեսլայի միացում, այսինքն՝ հաղորդիչ մակերևույթների երկայնքով էլեկտրոնային խտության ալիքների միացում.

Ամենատարածված կրիչների ամենալայն շրջանակը, որոնք կոչվում են էլեկտրամագնիսական ալիքներ՝ ծայրահեղ ցածր հաճախականություններից մինչև գամմա ճառագայթում:

Արժե ավելի մանրամասն դիտարկել այս տեսակի կապերը:

Էլեկտրաստատիկ կապ

Երկու դիպոլները զուգակցված էլեկտրական ուժեր են տարածության մեջ, ինչը Կուլոնի օրենքի հետևանք է։ Էլեկտրամագնիսական ալիքներից տրված տեսակըհաղորդակցությունն առանձնանում է դիպոլները միացնելու ունակությամբ, երբ դրանք գտնվում են նույն գծի վրա: Հեռավորությունների աճի հետ կապի ուժը թուլանում է, և նկատվում է նաև տարբեր միջամտությունների ուժեղ ազդեցություն:

ինդուկտիվ զուգավորում

Ինդուկտիվության մագնիսական շեղված դաշտերի հիման վրա: Դիտարկվում է ինդուկտիվություն ունեցող առարկաների միջև: Դրա կիրառումը բավականին սահմանափակ է կարճաժամկետ գործողության պատճառով:

Ընթացիկ կապ

Հաղորդող միջավայրում տարածվող հոսանքների շնորհիվ կարող է առաջանալ որոշակի փոխազդեցություն: Եթե ​​հոսանքները փոխանցվում են տերմինալների միջով (զույգ կոնտակտներ), ապա այդ նույն հոսանքները կարող են հայտնաբերվել կոնտակտներից զգալի հեռավորության վրա: Սա այն է, ինչ կոչվում է հոսանքի տարածման ազդեցություն:

Tesla կապ

Հայտնի ֆիզիկոս Նիկոլա Տեսլան հորինել է հաղորդակցությունը՝ օգտագործելով ալիքները հաղորդիչ մակերեսի վրա: Եթե ​​ինքնաթիռի ինչ-որ տեղ լիցքի կրիչի խտությունը խախտվի, ապա այդ կրիչները կսկսեն շարժվել, ինչը հակված է վերականգնելու հավասարակշռությունը։ Քանի որ կրիչները ունեն իներցիոն բնույթ, ապա վերականգնումն ունի ալիքային բնույթ։

Էլեկտրամագնիսական միացում

Էլեկտրամագնիսական ալիքների ճառագայթումն առանձնանում է հսկայական հեռահար գործողությամբ, քանի որ դրանց ամպլիտուդը հակադարձ համեմատական ​​է աղբյուրի հեռավորությանը: Անլար կապի այս մեթոդն է, որն առավել լայնորեն կիրառվում է: Բայց ինչ են էլեկտրամագնիսական ալիքները: Նախ անհրաժեշտ է կարճ շեղում կատարել դրանց հայտնաբերման պատմության մեջ:

Ինչպե՞ս են «հայտնվել» էլեկտրամագնիսական ալիքները.

Ամեն ինչ սկսվեց 1829 թվականին, երբ ամերիկացի ֆիզիկոս Հենրին Լեյդեն սափորների հետ փորձերի ժամանակ հայտնաբերեց էլեկտրական լիցքաթափման խանգարումներ: 1832 թվականին ֆիզիկոս Ֆարադեյը առաջարկեց այնպիսի գործընթացի գոյությունը, ինչպիսին էլեկտրամագնիսական ալիքներն են։ Մաքսվելը ստեղծել է էլեկտրամագնիսականության իր հայտնի հավասարումները 1865 թվականին։ Տասնիններորդ դարի վերջում անլար կապ ստեղծելու բազմաթիվ հաջող փորձեր եղան՝ օգտագործելով էլեկտրաստատիկ և էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա.Հայտնի գյուտարար Էդիսոնը հայտնագործեց մի համակարգ, որը թույլ էր տալիս ուղևորներին երկաթուղիուղարկել և ստանալ հեռագրեր, երբ գնացքը շարժվում է: 1888 թվականին Գ.Հերցը միանշանակ ապացուցեց, որ էլեկտրամագնիսական ալիքներն առաջանում են վիբրատոր կոչվող սարքի միջոցով։ Հերցն իրականացրել է էլեկտրամագնիսական ազդանշանի փոխանցման փորձ: 1890 թվականին ֆրանսիացի ինժեներ և ֆիզիկոս Բրանլին հայտնագործեց էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը գրանցող սարք։ Հետագայում այս սարքը կոչվեց «ռադիոհաղորդիչ» (կոհերեր): 1891-1893 թվականներին Նիկոլա Տեսլան նկարագրեց մեծ հեռավորությունների վրա ազդանշանի հաղորդման իրականացման հիմնական սկզբունքները և արտոնագրեց կայմի ալեհավաքը, որը էլեկտրամագնիսական ալիքների աղբյուր էր։ Ալիքների ուսումնասիրության և դրանց արտադրության և կիրառման տեխնիկական իրագործման հետագա արժանիքները պատկանում են այնպիսի հայտնի ֆիզիկոսների և գյուտարարների, ինչպիսիք են Պոպովը, Մարկոնին, դե Մաուրը, Լոջը, Միրհեդը և շատ ուրիշներ:

«Էլեկտրամագնիսական ալիք» հասկացությունը

Էլեկտրամագնիսական ալիքը երևույթ է, որը տարածվում է տարածության մեջ որոշակի վերջավոր արագությամբ և իրենից ներկայացնում է փոփոխական էլեկտրական և մագնիսական դաշտ։ Քանի որ մագնիսական և էլեկտրական դաշտերը անքակտելիորեն կապված են միմյանց հետ, նրանք կազմում են էլեկտրամագնիսական դաշտ: Կարելի է նաև ասել, որ էլեկտրամագնիսական ալիքը դաշտի խաթարում է, և դրա տարածման ժամանակ այն էներգիան, որն ունի մագնիսական դաշտը, վերածվում է էլեկտրական դաշտի էներգիայի և հակառակը՝ Մաքսվելի էլեկտրադինամիկայի համաձայն։ Արտաքնապես սա նման է ցանկացած այլ ալիքի տարածմանը ցանկացած այլ միջավայրում, բայց կան նաև էական տարբերություններ:

Ո՞րն է տարբերությունը էլեկտրամագնիսական ալիքների և մյուսների միջև:

Էլեկտրամագնիսական ալիքների էներգիան տարածվում է բավականին անհասկանալի միջավայրում։ Այս և ցանկացած այլ ալիքները համեմատելու համար անհրաժեշտ է հասկանալ, թե ինչ տարածման միջոց հարցականի տակ. Ենթադրվում է, որ ներատոմային տարածությունը լցված է էլեկտրական եթերով՝ կոնկրետ միջավայր, որը բացարձակ դիէլեկտրիկ է։ Տարածման ընթացքում բոլոր ալիքները ցույց են տալիս կինետիկ էներգիայի անցումը պոտենցիալ էներգիայի և հակառակը: Միևնույն ժամանակ, այդ էներգիաները ժամանակի և տարածության մեջ առավելագույնը փոխվել են միմյանց նկատմամբ մեկ չորրորդով լրիվ ժամկետըալիքներ. Այս դեպքում միջին ալիքային էներգիան լինելով պոտենցիալի գումարը և կինետիկ էներգիահաստատուն է։ Բայց էլեկտրամագնիսական ալիքների դեպքում իրավիճակն այլ է: Թե՛ մագնիսական, թե՛ էլեկտրական դաշտերի էներգիաները միաժամանակ հասնում են իրենց առավելագույն արժեքներին։

Ինչպե՞ս է առաջանում էլեկտրամագնիսական ալիքը:

Էլեկտրամագնիսական ալիքի նյութը էլեկտրական դաշտ է (եթեր): Շարժվող դաշտը կառուցված է և բաղկացած է իր շարժման էներգիայից և հենց դաշտի էլեկտրական էներգիայից։ Ահա թե ինչու պոտենցիալ էներգիաալիքներ, որոնք կապված են կինետիկ և ինֆազային: Էլեկտրամագնիսական ալիքի բնույթը պարբերական էլեկտրական դաշտ է, որը գտնվում է վիճակում առաջ շարժումտարածության մեջ և շարժվելով լույսի արագությունը։

Տեղաշարժման հոսանքներ

Կա մեկ այլ եղանակ՝ բացատրելու, թե ինչ են էլեկտրամագնիսական ալիքները։ Ենթադրվում է, որ անհամասեռ էլեկտրական դաշտերի շարժման ժամանակ եթերի մեջ առաջանում են տեղաշարժման հոսանքներ։ Դրանք, իհարկե, առաջանում են միայն անշարժ արտաքին դիտորդի համար։ Այն պահին, երբ այնպիսի պարամետր, ինչպիսին էլեկտրական դաշտի ուժն է, հասնում է առավելագույնին, տեղաշարժի հոսանքը տարածության տվյալ կետում կդադարի: Ըստ այդմ, նվազագույն լարվածության դեպքում ստացվում է հակառակ պատկերը։ Այս մոտեցումը պարզաբանում է ալիքի բնույթը էլեկտրամագնիսական ճառագայթում, քանի որ էլեկտրական դաշտի էներգիան տեղաշարժման հոսանքների նկատմամբ տեղաշարժվում է ժամանակաշրջանի մեկ չորրորդով։ Այնուհետև կարող ենք ասել, որ էլեկտրական խանգարումը, ավելի ճիշտ՝ խախտման էներգիան, վերածվում է տեղաշարժի հոսանքի էներգիայի և հակառակը և ալիքային ձևով տարածվում է դիէլեկտրական միջավայրում։