Колебания и волны. Геометрическая и волновая оптика. Кузнецов С.И. - 69 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

69
вое число, φ – начальная фаза колебаний в точках с координатой 0
=
x
.
В уравнениях (6.2.3) начальные фазы одинаковы, т.е. колебания элек-
трического и магнитного векторов в ЭМВ происходят в одинаковых фа-
зах.
Из всего вышеизложенного можно сделать следующие заключения:
•
векторы
H
r
,
E
r
и
υ
r
взаимно перпендикулярны, так как
k
r
и
υ
r
на-
правлены одинаково;
•
электромагнитная волна является поперечной;
•
электрическая и магнитная составляющие распространяются в
одном направлении;
•
векторы H
r
и E
r
колеблются в одинаковых фазах.
6.3. Экспериментальное исследование ЭМВ
Как было сказано выше, экспериментальная проверка вывода тео-
рии Максвелла о существовании ЭМВ была осуществлена Герцем. Для
получения волн Герц применял разные модификации изобретенного им
вибратора, который возбуждал ряд цугов слабозатухающих волн (рис
6.2).
В вибраторе во время колебаний устанавливалась стоячая волна
тока и напряжения. Сила тока
I была максимальна в середине вибратора
(пучность тока) и обращалась в нуль на его концах (узлы тока). Напря-
жение
U в середине вибратора имело узел на концах пучности. Таким
образом, вибратор аналогичен струне, колеблющейся с основной (т.е. с
наименьшей) частотой. Длина λ излучаемых вибратором волн прибли-
зительно в 2 раза превышала длину вибратора (
полуволновой вибратор).
Исследования излучаемой волны Герц осуществлял также при по-
мощи полуволнового вибратора с небольшим искровым промежутком
посредине. При размещении такого вибратора параллельно вектору на-
пряженности электрического поля волны в нем возбуждались колебания
тока и напряжения. Так как длина вибратора была равна 2
/
λ
, вследст-
вие резонанса колебания в нем достигали такой интенсивности, что вы-
зывали проскакивание в искровом промежутке небольших искр.
В ходе своих исследований Герц обнаружил, что если расстояние
между вибратором и приемником (резонатором) меньше одного метра,
то поле вибратора в этой области соответствует излучению поля дипо-
лем и убывает обратно пропорционально
кубу расстояния (эту зону на-
звали
ближней зоной, здесь
λ
≤
r
). Однако на расстояниях более трех
метров поле убывает значительно медленнее (это волновая зона, где
≥
r
) и неодинаково в различных направлениях. В направлении оси
вибратора поле практически исчезает на расстоянии четырех метров, а в

Страницы