Волны электромагнитные (см. Электромагнитные волны)

Существует много различного вида волн сейсмические, звуковые, электромагнитные и т.п. Эти волны различной физической природы относятся к разным средам и могут носить различный характер. При изучении, например, гидравлического удара (см. гл. 9) мы сталкивались с волнами сжатия упругой среды (волнами повышенного или пониженного давления). Встречаются так называемые внутренние волны, т.е. волны, возникающие на поверхности [c.611]

ПРИЕМ В радиотехнике, совокупность способов, при помощи к-рых излучаемые передатчиком. (см.) электромагнитные волны, т. н. р а д и о с и г н а л ы, при применении соответствующей аппара туры (см. Детектор, Ламповый приемник, Лампа электронная) воспринимаются на расстоянии. Прием радиосигналов, отправляемых передающей радиостанцией (см.), осуществляется или на слух (главным образом радиотелефонный прием, а также и радиотелеграфный при помощи звуковой азбуки Морзе) или на пишущие аппараты (см. Быстродействующие радиопередача и радиоприем. Пишущий прием), также в телевидении (см.) Подробнее см. Излучение и прием и Радиоприемник. [c.346]

В действительности кристаллы столь простой структуры не встречаются, но модель достаточна для понимания основных черт интересующего нас здесь явления. Пусть на кристалл падает первичная плоская электромагнитная волна с X порядка межатомных расстояний. Это — случай рентгеновских лучей, для которой X порядка 10 см. Такого же порядка, как уже указывалось, расстояния между соседними атомами кристалла. Нас будет интересовать суперпозиция вторичных волн в области больших значений волнового параметра ]/х7)/г (Z) — наибольший размер кристалла, г— расстояние до точки наблюдения) (ср. 4). [c.349]

Все вычисления в этом и предыдущем параграфах произведены для продольной части диэлектрической проницаемости. Вычисление поперечной проницаемости представляет меньший интерес. Дело в том, что поперечное поле обычно сводится к обычным электромагнитным волнам, для которых частота и волновой вектор связаны соотношением (х>/к = с1У е . При этом т. е. (o kVf/, поэтому пространственная дисперсия мала и диэлектрическая проницаемость дается формулой (31,9). Для этих волн отсутствует также и затухание Ландау поскольку фазовая скорость волны превышает скорость света, то в плазме нет частиц, которые могли бы двигаться в фазе с волной (строго говоря, доказательство этого утверждения требует релятивистского рассмотрения— см. задачу 4). [c.164]

Электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитной волны со скоростью V = iy щ, где с— скорость света в вакууме (с 3-10 см/с). [c.21]

Тормозное излучение. Ускоренное движение заряженных частиц приводит к излучению электромагнитной волны (см. 3 гл. И). В этой связи представляет интерес рассмотреть случай движения заряженных частиц в электростатическом поле. Очевидно, что при [c.156]

Оптика — учение о физических явлениях, связанных с распространением коротких электромагнитных волн. Как известно, длина любой волны л., ее частота v, скорость в среде и и период колебаний Т связаны соответственно соотношением X = u/v = иТ. Для волн, которые будут рассматриваться нами в вакууме, и = с = 3 10 см/с. [c.9]

Методы возбуждения и регистрации радиоволн приведены в курсах электро- и радиотехники и имеют лишь косвенное отношение к проблеме распространения коротких электромагнитных волн. Важно лишь отметить, что для частот v > 10 Гц (к < 30 см) электронная лампа типа триода, на использовании которой до недавнего времени была основана классическая радиотехника, уже становится непригодной. Действительно, в этой области частот время пролета электрона от катода до анода сравнимо с периодом изменения электромагнитного поля и сетка уже не может управлять анодным током. [c.10]

Ультракороткие волны (УКВ) представляют чрезвычайный интерес для решения многих важнейших технических задач. Это связано с тем, что для передачи энергии и получения направленного излучения выгодно увеличивать частоту колебаний (см. 1.5). Революция в технике УКВ" произошла в 1930 — 1940 гг., и теперь устройства, на которых были проведены знаменитые опыты Герца, Попова и др., представляют лишь исторический интерес. Основной недостаток передатчика Герца — это затухание колебаний и большая ширина спектра излучаемых частот. В современных генераторах УКВ (клистронах и магнетронах) взаимодействие электронного пучка и волн, возникающих в резонаторе, происходит по-иному, что позволяет поднять верхнюю границу частот (v 30 ГГц) и резко увеличить мощность сигнала, достигающего иногда десятков миллионов ватт в им пульсе. Положительными свойствами подобных излучателей являются высокая монохроматичность электромагнитной волны (излучается строго определенная частота) и крутой фронт временных характеристик сигнала. В качестве приемника УКВ-излучения обычно используют вибратор или объемный резонатор с кристаллическим детектором, имеющим резко нелинейные свойства, с последующим усилением низкочастотного сигнала. [c.10]

Аналогичные проблемы, требующие детального анализа граничных условий, возникают при распространении сложной электромагнитной волны вдоль какого-либо изогнутого прозрачного стержня или волокна, показатель преломления в котором больше, чем в окружающей среде. Такой способ передачи световой энергии ("волоконная оптика") основан на использовании полного внутреннего отражения (см. 2.4). [c.24]

В дальнейшем будет подробно исследован вопрос о скорости электромагнитной волны (см. 1.4). При этом показано, что введенного простого понятия фазовой скорости недостаточно для описания сложных процессов распространения электромагнитной волны в реальной среде, так как этот процесс не сводится к определению скорости какой-либо точки, а связан со скоростью распространения некоего состояния. [c.30]

В середине XIX в. были также накоплены сведения об электро динамической постоянной, фигурирующей при переходе от электрических к магнитным единицам. Она имеет размерность скорости и по значению очень близка к скорости света в вакууме. Наилучшие измерения, проведенные электромагнитными методами, приводили к значению (299 770 30) 10 см/с. Имеются данные, что столь хорошее совпадение этих констант, казавшееся в те времена случайным, стимулировало исследования Максвелла по созданию единой теории распространения электромагнитных волн. После появления этой фундаментальной теории уже не могло быть сомнений в том, что скорость света в вакууме и электродинамическая постоянная — это одна и та же константа, а совпадение результатов измерений ее значения, выполненных различными методами, является доказательством универсальности теории Максвелла, справедливой для любых электромагнитных волн. Ниже будет охарактеризован современный способ прецизионного определения скорости света в вакууме. [c.46]

Из выражения (1.34) следует, что каждый движущийся с ускорением заряд излучает электромагнитную волну", а напряженность поля излучения спадает обратно пропорционально первой степени расстояния от источника. На большом расстоянии от источника (в волновой зоне) поле излучения можно рассматривать как плоскую волну, что позволяет сразу найти и магнитное поле излучаемой электромагнитной волны, у которой Е (О = = Н ff)l, а направление Е и Н определяется правилом правого винта. В сферических координатах (см. рис. 1.20) векторы Е и Н определяют следующими выражениями [c.58]

Две встречные волны могут возникать различными способами. Наиболее простой и часто встречающийся случай — это отражение при нормальном палении электромагнитной волны от плоской поверхности идеального проводника (см. 2.5) или диэлектрика с большим показателем преломления. [c.76]

Если приемник радиации реагирует (как это обычно бывает) на , то можно измерить расстояние между двумя узлами или двумя пучностями Е и определить длину волны. Такой метод, впервые примененный в классических экспериментах Герца с дециметровыми волнами, нетрудно проиллюстрировать, используя технику УКВ (Х 3 см), что облегчается высокой степенью монохроматичности излучения клистрона. В этом опыте электромагнитная волна падает под прямым углом на поверхность какого-либо вещества, хорошо отражающего УКВ, например на лист металла. Приемник УКВ, перемещаемый вдоль линии распространения волны (рис. 2.4), будет регистрировать пучности вектора Е, расстояние между которыми составит примерно 1,5 см. [c.77]

Итак, для отражения электромагнитной волны от оптически более плотной среды (по > ni) можно сделать следующие выводы если ф < фвр, то обе компоненты вектора Ej [т.е. (Ei)i и (El) II ] противоположны по фазе напряженности поля Е в падающей волне. Вспомним, что при решении частной задачи — отражении электромагнитной волны при нормальном падении на границу раздела — уже был получен исходный результат (см. 2.1). Теперь можно утверждать, что при отражении электромагнитной волны от оптически более плотной среды ( 2 > 1) происходит потеря полуволны (изменение на 71 фазы вектора Е в отраженной волне) не только при нормальном падении, но и при всех углах ср, меньших угла Брюстера. [c.91]

Следует напомнить, что обсуждаемое понятие аномальной дисперсии было формально введено ранее при записи формулы Рэлея, связывающей групповую и фазовую скорости распространения электромагнитных волн (см. 1.4). В самом деле, было выведено соотношение (1.28) [c.137]

При рассмотрении способов разложения произвольной электромагнитной волны в спектр (см. 1.6) были приведены основные формулы, позволяющие определить вид E(v) при заданном E(t). Качественное исследование этой процедуры позволило нам утверждать, что каждый спектральный прибор производит на опыте Фурье-преобразование. Однако в этом общем рассмотрении не учитывались свойства прибора, определяющие успех этой операции. [c.313]

От движения источника не зависит не только скорость распространения электромагнитных волн, т. е. фотонов любые частицы с массой покоя (см. ниже), равной нулю, должны иметь скорость движения с, независимо от движения источника излучения в частности, это справедливо для нейтрино и антинейтрино. Однако мы будем говорить о фотонах, потому что фотоны можно легче обнаружить, чем нейтрино. [c.343]

Следующая диаграмма дает представление о всей шкале электромагнитных волн (рис. 19.9). Вверху диаграммы указаны длины волн, выраженные в ангстремах (1 А = 0,1 нм = 10 см), на нижней ее части — наименование волн. Перекрывание областей, показанное на рисунке, указывает, сколь условно это деление на области. Ввиду огромного диапазона нанесенных на шкалу длин волн она представлена в логарифмическом масштабе. [c.416]

Особенности отражения света от металлической поверхности обусловлены наличием в металлах большого числа электронов, настолько слабо связанных с атомами металла, что для многих явлений эти электроны можно считать свободными. Вторичные волны, вызванные вынужденными колебаниями свободных электронов, порождают сильную отраженную волну, интенсивность которой может достигать 95% (и даже больше) интенсивности падающей, и сравнительно слабую волну, идущую внутрь металла. Так как плотность свободных электронов весьма значительна (порядка 10 в 1 см ), то даже очень тонкие слои металла отражают большую часть падающего на них света и являются, как правило, практически непрозрачными. Та часть световой энергии, которая проникает внутрь металла, испытывает в нем поглощение. Свободные электроны, приходя в колебание под действием световой волны, взаимодействуют с ионами металла, в результате чего энергия, заимствованная от электромагнитной волны, превращается в тепло. [c.489]

Гамильтониан электрона, движущегося в скрещенном поле (см. задачу 7.2.8) и взаимодействующего с электромагнитной волной, можно представить в виде Н= Но + Hi, [c.302]

Если бы мы имели дело только с монохроматическим излучением, то понятия фазовой скорости было бы достаточно для описания всех явлений, связанных с распространением электромагнитных волн. Однако монохроматическая волна, представляющая собой безграничную и бесконечно длящуюся синусоиду, неосуществима. На самом деле излучение распространяется в виде импульсов, ограниченных во времени и в пространстве (см. 1.7). Скорость распространения такого импульса можно отождествить со скоростью распространения какой-либо его точки, например точки максимальной напряженности поля. Однако при этом надо предполагать, что импульс, распространяясь, сохраняет свою форму или во всяком случае деформируется достаточно медленно. Для того чтобы судить об этом, можно представить импульс как наложение бесконечно большого числа близких по частоте монохроматических волн (представление импульса в виде интеграла Фурье). Если все эти монохроматические волны разной длины распространя- [c.86]

Почему мы видим именю в видимом диапазоне При температуре выше О К все материальные тела излучают электромагнитные волны, которые поглощаются и отражаются (рассеиваются) материальными телами. Интенсивность излучения отражения и поглощения зависит от частоты излучения, температуры, свойств вещества и других факторов. Наиболее интенсивным источником электромагнитного излучения, определяющим радиационную обстановку вблизи земной поверхности, является Солнце. Температура поверхности Солнца составляет около 6000 К. Спектр его излучения является спектром излучения абсолютно черного тел (см. 50). Максимум интенсивности излучения по длинам волн приходится примерно на длину волны 0,5 мкм (рис. 1). [c.13]

Ультракороткие волны. Если распространение электромагнитной энергии в области длинных и средних волн характеризуется преимущественно поверхностной волной, а в области промежуточных и коротких волн — пространственной волной, то в диапазоне ультракоротких волн длиной менее 10 м доминирующим является метод квавиоптического распространения волн. При этом волны излучаются в пространстве прямолинейно, излучаемая энергия в первом приближении падает пропорционально квадрату расстояния (а напряженность поля обратно пропорциональна первой степени расстояния). Поскольку для Б. с. ультракороткие волны не находят еще широкого применения, подробности распространения электромагнитной энергии см. Ультракороткие волны. [c.291]

Мы видим, что электромагнитная теория сразу привела к однозначному выяснению проблемы, представляющей чрезвычайные затруднения в старой волновой теории света. Действительно, опытами Френеля и Араго была экспериментально доказана по-перечность световых волн, но истолконание этих опытов в рамках представлений о распространении упругих волн в эфире было крайне трудно и потребовало введения искусственных предположений, чрезвычайно усложнивших теорию. Сейчас это совер-uieHHo не актуально, светоносный эфир неприемлем не только как конкретная среда, но и как абстрактная система отсчета (см. гл. 7), и отсутствие продольной составляющей свободной электромагнитной волны оказывается простым следствием уравнений Максвелла. Интересен вопрос о возможности экспериментального доказательства этого фундаментального свойства электромагнитных волн. На данном этапе имеет смысл указать на возможность эффектной иллюстрации их поперечности в опытах с современными источниками СВЧ (рис. 1.1). [c.22]

Значение принятой идеализации (т = оо) велико именно потому, что любой импульс можно представить в виде суммы (конечной или бесконечной) гармонических функций вида oi os(fiiii — 9j). Существуют серьезные основания, в силу которых разложение по гармоническим функциям представляется с точки зрения физика наиболее целесообразным по сравнению с любой другой возможной математической операцией. Мы еще вернемся к вопросу о разложении излучения в спектр (см. 1.6), а сейчас имеет смысл выяснить степень монохроматичности излучения тех или иных источников электромагнитных волн и указать основные способы монохроматизации радиации (т. е. уменьшения интервала частот Av). [c.33]

Но тождество (2.3) выполняется (при произвольном значении t), если О) = a>i = шз. Этого и следовало ожидать, поскольку нет никаких физических причин для изменения частоты при отра-нсении или преломлении света на границе раздела двух диэлектриков. Следует иметь в виду, что при взаимодействии с веществом очень сильной электромагнитной волны очевидное соотношение м = oi = шз может не выполняться. Это одна из ключевых проблем нелинейной оптики, получившей существенное развитие за последнее время. Рассмотрение некоторых исходных положений этой науки см. в 4.7. [c.73]

Исследование преломленной волны. Утверждение, что поток электромагнитной энергии не попадает во вторую среду, полностью отражаясь от границы раздела, нельзя считать точным. Покажем, что при полном внутреннем отражении (ф > > Фпрсд) во второй среде появляется электромагнитная волна, распространяющаяся вдоль границы раздела. Для этого запишем выр 1жение для преломленной волны, направленной вдоль оси Х во второй среде (рис. 2.17). Для волны, движущейся в среде 2 по [см. (2.6)], имеем [c.94]

Иначе обстоит дело, когда в качестве зеркал интерферометра применяют тонкие слои какого-либо металла с высоким коэффициентом отражения в видимой области спектра (серебро, алюминий). Хорошо известно, что металлические пленки сильно поглогцают электромагнитные волны (см. 2.5). В этом случае условие (5.57), использованное при выводе формул (5.70), приходится заменять более общим выражением, а именно [c.243]

Разберемся подробнее в этом важном вопросе. Соотношение Annl mn указывает, что отношение коэффициентов Эйнштейна для спонтанного и вынужденного переходов при переходе от видимой части спектра (л 10" см) к метровым радиоволнам должно уменьшиться примерно в 10 раз. Поэтому не должна удивлять разница в механизме процессов излучения для этих двух столь различных диапазонов спектра электромагнитных волн. [c.429]

Отметим простоту и изя1цность проведенного вывода и укажем, что в рамках волной оптики (см. 2.6) получение аналогичной формулы потребовало больших усилий. Однако при решении других задач можно встретиться с обратной ситуацией. Так, например, истолкование всех тонкостей интерференции и дифракции света методами фотонной физики оказывается более сложным, чем в волновой оптике. В заключении книги кратко исследовано соотношение электромагнитной теории света и физики фотонов, а сейчас продолжим рассмотрение элементарных актов взаимодействия света и вещества в рамках физики фотонов. [c.447]

Авторы [83] рассматривают явление пластической деформации как волновой процесс. Феноменологически он аналогичен распространению электромагнитных волн, когда электрическая составляющая поля порождает магнитную. Магнитная, в свою очередь, - электрическую и т.д. Так же, как существует две составляющие электромагнитного поля, взаимообусловли-вающие друг друга, существует две взаимообусловливающие составляющие движения дислокаций при пластической деформации. Выше (см. раздел 4.2) мы говорили о двух возможных видах движения дислокационных структур с целью диссипации вносимой в материал энергии - трансляционного и ротационного. Трансляционный сдвиг - это перемещение дислокаций параллельно самим себе в каком-либо направлении. Ротационный поворот - это поворот дислокаций как единого целого вокруг какой-либо точки. [c.140]

Авторы работы [194] рассматривают явление пластической деформации как волновой процесс. Феноменологически он аналогичен распространению электромагнитных волн, когда электрическая составляющая поля порождает магнитную. Магнитная, в свою очередь, порождает электрическую и т.д. Так же, как существуют две составляющие электромагнитного поля, взаимообусловливаюндае друг друга, существует две взаимообусловливающие составляющие движения дислокаций при пластической деформации. Ранее (см. раздел 6.1) мы говорили о двух возможных вцдвх движения дислокационных [c.346]

Процесс захода волны во вторую среду можно наблюдать экспериментально. Толщина такого освещенного слоя тем больше, чем больше длина волны, и поэтому изучение его легче удается с длинными электромагнитными волнами. Так, Шеффер и Гросс, применяя электромагнитные волны с = 15 см, наблюдали их полное внутреннее отражение при помощи парафиновой призмы. Они могли убедиться в существовании волнового поля и во второй среде (воздух), помещая воспринимающий прибор (детектор) достаточно близко к поверхности парафина. Квинке осуществил опыт со световыми волнами, основанный на описанном явлении, пользуясь следующим приемом. Так как световое поле во второй среде может достигать заметных размеров на расстояниях, меньших длины световой волны, то, делая прослойку этой второй среды (воздух) тоньше X, мы заставим световое поле проникнуть при значительных еще амплитудах во второй слой стекла, где оно будет распространяться дальше по обычным законам и может быть исследовано, как обычно. [c.487]

Питание печей производится через однофазный высоковольтный трансформатор. В комплект входит автоматический регулятор электрического режима, поддерживающий максимальную мощность печи в течение всего периода плавки. Печи снабжены сигнализаторами состояния футеровки тигля, внешними магнитопрово-дами для уменьшения рассеивания электромагнитных волн. В печах типов И АТ и ИЛТ магнитопроводы устанавливают снаружи индуктора. Внутри индуктора производят набивку тигля. Между индуктором и тиглем имеется прослойка из асбеста и миканита. Индуктор с тиглем и магнитопроводом заключен в кожух из мягкой стали. Кожух скреплен с металлическим каркасом, к которому крепят рабочую площадку печи. Сливной носок имеет ось, опирающуюся на подшипники. Два гидравлических цилиндра со штоками, установленными по бокам печи, обеспечивают поворот ее вокруг оси для слива металла (см. рис. 118). [c.246]

Поскольку на быстропеременное световое поле реагируют только электроны атомов и молекул, то их колебательные движения под действием поля можно моделировать гармоническими осцилляторами. В простейщем случае изотропной в электрическом (а следовательно, и в оптическом) отношении молекулы (т. е. под действием данного электрического поля электрон смещается на одно и то же значение по любому направлению молекулы) направление колебаний электрона в молекуле совпадает с направлением колебаний электрического вектора падающей световой волны. Направление электрического вектора Е вторичной волны определяется направлением колебаний электрона, вызывающего эту волну, т. е. Е лежит в одной плоскости с р. Так как электромагнитные волны поперечны, то вектор Е должен быть перпендикулярен к направлению распространения волны. Эти два условия, определяющие расположение вектора Е, позволяют составить представление об излучении колеблющегося электрона (см. рис. 16.3). [c.10]

Более общий подход к изучению законов отражения и преломления электромагнитной волны может быть осуществлен на основе уравнений Максвелла (см. 2.1). Однако уравнения Максвелла были выведены для областей пространства, в которых физические свойства среды (характеризующиеся величинами е и р) непрерывны. В оптике же часто встречаются случаи, когда эти свойства резко меняются на одной или нескольких поверхностях, поэтому необходимо вводить граничные условия. Выше мы отмечали (см. 2.1), что при отсутствии поверхностных токов и свободных поверхностных зарядов на границе раздела уравнения Максвелла должны удовлетворять гранич[1ым условиям, т. е. равенству тангенциальных составляющих векторов Е и Н. Отношение нормальных составляющих обратно пропорционально соответствующим значениям е или р, т. е. г Ет = г2Е2п, р Ящ = ргГ/гп- Так как в оптике обычно Р1 = Ц2=Г то нор.мальные составляющие вектора Н равны Я]т =//2)2. [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...