МСЭ2/Электромагнитные волны

Материал из Викитеки — свободной библиотеки

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ — распространяющиеся в пространстве электрич. и магнитные напряжения; скорость распространения Э. в. в вакууме равна 300 тыс. км в сек. (скорость света). Э. в. представляют одновременно электрическое и магнитное явление, причём электрические силы волны всегда перпендикулярны магнитным (рис. 1, 2).Рис. 1. Электромагнитная волна в свободном пространстве, движущаяся вправо.Рис. 1. Электромагнитная волна в свободном пространстве, движущаяся вправо. До Максвелла вообще не было известно о возможности распространения Э. в. в свободном пространстве (в вакууме), т. е. без проводов. Такую возможность Максвелл доказал теоретически на основе обобщения им закона электромагнитной индукции и установления нового закона магнито-электрич. индукции. Согласно законам Максвелла, всякое изменение электрич. поля в пространстве вызывает изменение (в частности, появление) магнитного поля и наоборот.Рис. 2. Электромагнитная волна в свободном пространстве, движущаяся влево: Е — электрическое поле, М — магнитное ноле (Е и М — взаимно-перпендикулярны и перпендикулярны направлению распространения С).Рис. 2. Электромагнитная волна в свободном пространстве, движущаяся влево: Е — электрическое поле, М — магнитное ноле (Е и М — взаимно-перпендикулярны и перпендикулярны направлению распространения С). Поэтому, если в какой-либо ограниченной области пространства произошло изменение электрич. или магнитных сил, то оно всегда вызывает появление электрич. и магнитных сил в соседних областях, к-рое, в свою очередь, приведёт к возникновению электрич. и магнитных сил в последующих областях, и т. д. Вследствие этого в пространстве распространяются Э. в. Экспериментальное открытие Э. в. в свободном пространстве было сделано только 20 лет спустя после работы Максвелла — Генрихом Герцем.

Э. в. возникают при всяком переменном движении электрич. зарядов, напр., вокруг проводов, через которые протекают переменные электрич. токи (рис. 3). В радиотехнике для этой цели используют систему незамкнутых проводов — антенну.Рис. 3. Электромагнитные волны вдоль параллельных проводов Z и Z1. Знаки плюс и минус показывают распределение заряда на проводах. Густота штриховых линий характеризует напряженность электрического поля вдоль проводов (магнитное поле не показано).Рис. 3. Электромагнитные волны вдоль параллельных проводов Z и Z1. Знаки плюс и минус показывают распределение заряда на проводах. Густота штриховых линий характеризует напряженность электрического поля вдоль проводов (магнитное поле не показано). К Э. в. относятся также видимый свет, инфракрасные и ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и, наконец, гамма-лучи (излучаемые ядром атома). Все перечисленные виды излучений представляют Э. в. весьма малой длины волны. Например, длина волны видимого света — ок. 0,5 μ, рентгеновских лучей — ок. 0,0001 μ и т. д.