Свойства электромагнитных волн

Опыты показали, что электромагнитные волны обладают всеми свойствами световых волн: например, они испытывают отражение и преломление на границе двух сред. Это подтвердило предсказание Максвелла, что световые волны являются частным случаем электромагнитных волн.

Чем излучаются электромагнитные волны?

Как следует из теории Максвелла и подтверждается опытом,

электромагнитные волны излучаются ускоренно движущимися заряженными частицами.

Например, колебания электронов в Солнце и звёздах рождают электромагнитные волны, которые, пройдя огромные расстояния, достигают наших глаз.

Когда заряженная частица совершает колебания, то излучаемые этой частицей электромагнитные волны имеют частоту, равную частоте колебаний частицы. Далее мы рассмотрим, как излучаются радиоволны.

Электрическое и магнитное поля электромагнитной волны

Расчёты и опыты показывают, что если заряженная частица, являющаяся источником электромагнитных волн, совершает гармонические колебания, то на большом расстоянии от неё¹ электрическое и магнитное поля представляют собой гармонические² волны.

¹ Большом по сравнению с длиной волны.

² Гармоническими называют волны, имеющие синусоидальную форму.

На рисунке 15.2 схематически изображена электромагнитная волна: показана зависимость от координат напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля в некоторый момент времени и указана длина электромагнитной волны λ.

Рис. 15.2

Обратите внимание:

— в каждой точке пространства, в котором движется электромагнитная волна, модуль напряжённости электрического поля прямо пропорционален модулю индукции магнитного поля;

— вектор напряжённости электрического поля и вектор магнитной индукции направлены под прямым углом друг к другу;

— вектор напряжённости электрического поля и вектор магнитной индукции направлены перпендикулярно направлению распространения волны.

Продолжение >>>