Определение на електромагнитните вълни. Въздействие на дециметрови вълни. Скала за електромагнитно излъчване

Електромагнитни вълние процесът на разпространение на променливо електромагнитно поле в пространството. Теоретично съществуването на електромагнитни вълни е предсказано от английския учен Максуел през 1865 г., а за първи път те са експериментално получени от немския учен Херц през 1888 г.

От теорията на Максуел следват формули, които описват трептенията на векторите и. Плоска монохроматична електромагнитна вълна, разпространяваща се по оста х, се описва с уравненията

Тук дИ з- моментни стойности, и дм и з m - амплитудни стойности на силата на електрическото и магнитното поле, ω - кръгова честота, к- вълново число. Векторите и осцилират с еднаква честота и фаза, са взаимно перпендикулярни и освен това перпендикулярни на вектора - скоростта на разпространение на вълната (фиг. 3.7). Тоест електромагнитните вълни са напречни.

Във вакуум електромагнитните вълни се разпространяват със скорост. В среда с диелектрична константа ε и магнитна пропускливост µ скоростта на разпространение на електромагнитната вълна е равна на:

Честотата на електромагнитните трептения, както и дължината на вълната, по принцип могат да бъдат всякакви. Класификацията на вълните по честота (или дължина на вълната) се нарича скала на електромагнитните вълни. Електромагнитните вълни са разделени на няколко вида.

Радио вълниимат дължина на вълната от 10 3 до 10 -4 m.

Светлинни вълнивключват:

Рентгеново лъчение - .

Светлинните вълни са електромагнитни вълни, които включват инфрачервената, видимата и ултравиолетовата част на спектъра. Дължините на вълните на светлината във вакуум, съответстващи на основните цветове на видимия спектър, са показани в таблицата по-долу. Дължината на вълната е дадена в нанометри.

Таблица

Светлинните вълни имат същите свойства като електромагнитните вълни.

1. Светлинните вълни са напречни.

2. Векторите и трептят в светлинна вълна.

Опитът показва, че всички видове въздействия (физиологични, фотохимични, фотоелектрични и др.) се причиняват от колебания на електрическия вектор. Наричат ​​го светлинен вектор .

Амплитуда на светлинния вектор д m често се обозначава с буквата Аи вместо уравнение (3.30) се използва уравнение (3.24).

3. Скорост на светлината във вакуум.

Скоростта на светлинната вълна в среда се определя по формула (3.29). Но за прозрачни среди (стъкло, вода) е обичайно.

За светлинните вълни се въвежда понятието абсолютен индекс на пречупване.

Абсолютен индекс на пречупванее отношението на скоростта на светлината във вакуум към скоростта на светлината в дадена среда

От (3.29), като вземем предвид факта, че за прозрачни среди, можем да запишем равенството.

За вакуум ε = 1 и н= 1. За всяка физическа среда н> 1. Например за вода н= 1,33, за стъкло. Среда с по-висок коефициент на пречупване се нарича оптически по-плътна. Съотношението на абсолютните индекси на пречупване се нарича относителен индекс на пречупване:

4. Честотата на светлинните вълни е много висока. Например за червена светлина с дължина на вълната.

Когато светлината преминава от една среда в друга, честотата на светлината не се променя, но скоростта и дължината на вълната се променят.

За вакуум - ; за околна среда - , тогава

.

Следователно дължината на вълната на светлината в средата е равна на отношението на дължината на вълната на светлината във вакуум към индекса на пречупване

5. Тъй като честотата на светлинните вълни е много висока , тогава окото на наблюдателя не различава отделните вибрации, а възприема средните енергийни потоци. Това въвежда концепцията за интензивност.

Интензивносте съотношението на средната енергия, прехвърлена от вълната към периода от време и към площта на мястото, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната:

Тъй като енергията на вълната е пропорционална на квадрата на амплитудата (виж формула (3.25)), интензитетът е пропорционален на средната стойност на квадрата на амплитудата

Характеристиката на интензитета на светлината, като се вземе предвид способността му да предизвиква зрителни усещания, е светлинен поток - F .

6. Вълновата природа на светлината се проявява например в явления като интерференция и дифракция.

Глава 1

ОСНОВНИ ПАРАМЕТРИ НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНИТЕ ВЪЛНИ

Какво е електромагнитна вълна може лесно да се илюстрира със следния пример. Ако хвърлите камъче върху повърхността на водата, на повърхността ще се образуват вълни, които се разпространяват в кръгове. Те се движат от източника на своя произход (смущение) с определена скорост на разпространение. За електромагнитните вълни смущенията са електрически и магнитни полета, движещи се в пространството. Електромагнитно поле, което се променя с времето, задължително причинява появата на променливо магнитно поле и обратно. Тези полета са взаимно свързани.

Основният източник на спектъра на електромагнитните вълни е слънчевата звезда. Част от спектъра на електромагнитните вълни е видима за човешкото око. Този спектър е в диапазона 380...780 nm (фиг. 1.1). Във видимия спектър окото усеща светлината по различен начин. Електромагнитните вибрации с различна дължина на вълната предизвикват усещане за светлина с различни цветове.

Част от спектъра на електромагнитните вълни се използва за радиотелевизионни и комуникационни цели. Източникът на електромагнитни вълни е тел (антена), в която осцилират електрически заряди. Процесът на формиране на полето, започнал близо до жицата, постепенно, точка по точка, обхваща цялото пространство. Колкото по-висока е честотата на променливия ток, преминаващ през жицата и генериращ електрическо или магнитно поле, толкова по-интензивни са радиовълните с дадена дължина, създадени от жицата.

Електромагнитните вълни имат следните основни характеристики.

1. Дължина на вълната lв, е най-късото разстояние между две точки в пространството, при което фазата на хармонична електромагнитна вълна се променя на 360°. Фазата е състояние (етап) на периодичен процес (фиг. 1.2).

Наземното телевизионно излъчване използва метрови (MB) и дециметрови вълни (UHF), докато сателитното излъчване използва сантиметрови вълни (CM). Тъй като честотният диапазон на SM се запълва, обхватът на милиметровите вълни (Ka-обхват) ще бъде овладян.

2. Период на трептене на вълната T-времето, през което настъпва една пълна промяна в напрегнатостта на полето, т.е. времето, през което точка от радиовълна, имаща някаква фиксирана фаза, изминава път, равен на дължината на вълната lв.

3. Честота на трептенията на електромагнитното поле Е(брой трептения на полето за секунда) се определя по формулата

Мерната единица за честота е херц (Hz), честотата, при която се появява едно трептене в секунда. При сателитното излъчване трябва да се работи с много високи честоти на електромагнитни трептения, измерени в гигахерци.

За сателитно директно телевизионно излъчване (SNTV) по връзката Космос-Земя се използват нискочестотната лента C и част от лентата Ku (10,7...12,75 GGi). Горната част на тези диапазони се използва за предаване на информация по линията Земя - Космос (Таблица 1.1).

4. Скорост на вълнатаСЪС - скоростта на последователно разпространение на вълната от енергиен източник (антена).

Скоростта на разпространение на радиовълните в свободното пространство (вакуум) е постоянна и равна на скоростта на светлината C = 300 000 km/s. Въпреки такава висока скорост, електромагнитната вълна се движи по линията Земя - Космос - Земя за време от 0,24 s. На земята радио и телевизионните предавания могат да се приемат почти мигновено навсякъде. Когато се разпространява в реално пространство, например във въздуха, скоростта на радиовълната зависи от свойствата на средата; обикновено е по-малка СЪСвърху стойността на коефициента на пречупване на средата.

Честотата на електромагнитните вълни F, скоростта на тяхното разпространение C и дължината на вълната l са свързани със съотношението

lв=C/F, и тъй като F=1/Tтогава lв=С*T.

Замествайки стойността на скоростта C = 300 000 km/s в последната формула, получаваме

lv(m)=3*10^8/F(m/s*1/Hz)

За високите честоти дължината на вълната на електромагнитното трептене може да се определи по формулата lv(m)=300/F(MHz) Като се знае дължината на вълната на електромагнитното трептене, честотата се определя по формулата F(MHz)=300/lv (м)

5. Поляризация на радиовълните.Електрическата и магнитната компонента на електромагнитното поле се характеризират съответно с вектори E и N,които показват стойността на напрегнатостта на полето и тяхната посока. Поляризацията е ориентацията на вектора на електрическото поле двълни спрямо повърхността на земята (фиг. 1.2).

Видът на поляризацията на радиовълните се определя от ориентацията (позицията) на предавателната антена спрямо повърхността на земята. Както наземната, така и сателитната телевизия използват линейна поляризация, т.е. хоризонтална ни вертикална V (фиг. 1.3).

Радиовълните с хоризонтален вектор на електрическото поле се наричат ​​хоризонтално поляризирани, а тези с вертикално електрическо поле - вертикално поляризирани. Равнината на поляризация на последните вълни е вертикална, а векторът н(виж фиг. 1.2) е в хоризонталната равнина.

Ако предавателната антена е монтирана хоризонтално над повърхността на земята, тогава линиите на електрическото поле също ще бъдат разположени хоризонтално. В този случай полето ще предизвика най-голямата електродвижеща сила (ЕМС) в хоризонталата

Фигура 1.4. Кръгова поляризация на радиовълните:

LZ-наляво; RZ-точно

зонално разположена приемна антена. Следователно, когато нполяризация на радиовълни, приемната антена трябва да бъде ориентирана хоризонтално. В този случай теоретично няма да има приемане на радиовълни на вертикално разположена антена, тъй като емф, индуцирана в антената, е нула. Обратно, когато предавателната антена е във вертикално положение, приемната антена също трябва да бъде разположена вертикално, което ще й позволи да получи най-високото ЕМП.

В телевизионното излъчване от изкуствени спътници на Земята (AES), в допълнение към линейните поляризации, широко се използва кръгова поляризация. Това се дължи, колкото и да е странно, на претъпканото пространство в ефира, тъй като в орбита има голям брой комуникационни спътници и спътници за директно (на живо) телевизионно излъчване.

Често в таблиците на сателитните параметри те дават съкратено обозначение за типа кръгова поляризация - L и R.Кръговата поляризация на радиовълните се създава, например, от конична спирала върху захранването на предавателна антена. В зависимост от посоката на навиване на спиралата, кръговата поляризация бива лява или дясна (фиг. 1.4).

Съответно трябва да се инсталира поляризатор в захранването на антена за наземна сателитна телевизия, която реагира на кръговата поляризация на радиовълните, излъчвани от предавателната антена на сателита.

Нека разгледаме въпросите на модулацията на високочестотните трептения и техния спектър при предаване от сателити. Препоръчително е да направите това в сравнение с наземните системи за излъчване.

Разделянето между носещите честоти на изображението и аудиото е 6,5 MHz, остатъкът от долната странична лента (вляво от носителя на изображението) е 1,25 MHz, а ширината на аудио канала е 0,5 MHz

(фиг. 1.5). Като се има предвид това, общата ширина на телевизионния канал се приема за 8,0 MHz (според стандартите D и K, приети в страните от ОНД).

Една предавателна телевизионна станция има два предавателя. Единият от тях предава електрически сигнали за изображение, а другият предава звук, съответно на различни носещи честоти. Промяната в някакъв параметър на носещо високочестотно трептене (мощност, честота, фаза и т.н.) под въздействието на нискочестотни трептения се нарича модулация. Използват се два основни вида модулация: амплитудна модулация (AM) и честотна модулация (FM). При телевизията сигналите за картина се предават от AM, а звукът от FM. След модулация електрическите вибрации се усилват по мощност, след което влизат в предавателната антена и се излъчват от нея в пространството (ефир) под формата на радиовълни.

При наземното телевизионно излъчване, поради редица причини, е невъзможно да се използва FM за предаване на сигнали за изображения. На SM има много повече пространство в ефир и такава възможност съществува. В резултат на това сателитният канал (транспондер) заема честотна лента от 27 MHz.

Предимства на честотната модулация на подносещ сигнал:

по-ниска чувствителност към смущения и шум в сравнение с AM, ниска чувствителност към нелинейността на динамичните характеристики на каналите за предаване на сигнала, както и стабилност на предаване на дълги разстояния. Тези характеристики се обясняват с постоянството на нивото на сигнала в предавателните канали, възможността за извършване на честотна корекция на предварителния акцент, което има благоприятен ефект върху съотношението сигнал / шум, благодарение на което FM може значително да намали мощност на предавателя при предаване на информация на същото разстояние. Например, системите за наземно излъчване използват предаватели, които са 5 пъти по-мощни за предаване на картинни сигнали на една и съща телевизионна станция, отколкото за предаване на аудио сигнали.

Електромагнитните вълни представляват разпространението на електромагнитни полета в пространството и времето.

Както беше отбелязано по-горе, съществуването на електромагнитни вълни е теоретично предсказано от великия английски физик Дж. Максуел през 1864 г. Той анализира всички известни по онова време закони на електродинамиката и прави опит да ги приложи към променящите се във времето електрически и магнитни полета. Той въвежда концепцията за вихрово електрическо поле във физиката и предлага нова интерпретация на закона за електромагнитната индукция, открит от Фарадей през 1831 г.: всяка промяна в магнитното поле генерира вихрово електрическо поле в околното пространство, силовите линии на които са затворени.

Той предположи съществуването на обратен процес: променящо се във времето електрическо поле генерира магнитно поле в околното пространство. Максуел е първият, който описва динамиката на нова форма на материята - електромагнитното поле, и извежда система от уравнения (уравнения на Максуел), свързващи характеристиките на електромагнитното поле с неговите източници - електрически заряди и токове. В електромагнитната вълна възникват взаимни трансформации на електрически и магнитни полета. Фигура 2 a, b илюстрира взаимната трансформация на електрически и магнитни полета.

Фигура 2 - Взаимна трансформация на електрически и магнитни полета: а) Законът за електромагнитната индукция в интерпретацията на Максуел; б) хипотезата на Максуел. Променящото се електрическо поле генерира магнитно поле

Разделянето на електромагнитното поле на електрическо и магнитно зависи от избора на отправна система. Наистина, около зарядите в покой в ​​същата отправна система има само електрическо поле; същите тези заряди обаче ще се движат спрямо друга отправна система и ще генерират в тази отправна система, освен електрическото, също и магнитно поле. Така теорията на Максуел свързва електрическите и магнитните явления.

Ако променливо електрическо или магнитно поле се възбуди с помощта на осцилиращи заряди, тогава в околното пространство се появява последователност от взаимни трансформации на електрически и магнитни полета, разпространяващи се от точка до точка. И двете полета са вихрови, а векторите и са разположени във взаимно перпендикулярни равнини. Процесът на разпространение на електромагнитното поле е показан схематично на фиг.3. Този процес, който е периодичен във времето и пространството, е електромагнитна вълна.

Фигура 3 - Процесът на разпространение на електромагнитното поле

Тази хипотеза беше само теоретично предположение, което нямаше експериментално потвърждение, но на негова основа Максуел успя да напише последователна система от уравнения, описващи взаимните трансформации на електрическите и магнитните полета, т.е. системата от уравнения на електромагнитното поле.

И така, от теорията на Максуел следват редица важни изводи - основните свойства на електромагнитните вълни.

Има електромагнитни вълни, т.е. електромагнитно поле, разпространяващо се в пространството и времето.

В природата електрическите и магнитните явления действат като две страни на един процес.

Електромагнитните вълни се излъчват от осцилиращи заряди. Наличието на ускорение е основното условие за излъчване на електромагнитни вълни, т.е.

• - всяка промяна в магнитното поле създава вихрово електрическо поле в околното пространство (фиг. 2а).
• - всяка промяна в електрическото поле възбужда вихрово магнитно поле в околното пространство, чиито индукционни линии са разположени в равнина, перпендикулярна на линиите на интензитет на променливото електрическо поле и ги покриват (фиг. 2б).

Индукционните линии на възникващото магнитно поле образуват „десен винт“ с вектора. Електромагнитните вълни са напречни - векторни и перпендикулярни една на друга и лежат в равнина, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната (фиг. 4).

Фигура 4 - Напречни електромагнитни вълни

Периодичните промени в електрическото поле (вектор на напрежение E) генерират променящо се магнитно поле (вектор на индукция B), което от своя страна генерира променящо се електрическо поле. Трептенията на векторите E и B възникват във взаимно перпендикулярни равнини и перпендикулярни на линията на разпространение на вълната (вектор на скоростта) и са във фаза във всяка точка. Линиите на електрическото и магнитното поле в електромагнитната вълна са затворени. Такива полета се наричат ​​вихрови полета.

Електромагнитните вълни се разпространяват в материята с крайна скорост и това още веднъж потвърди валидността на теорията за взаимодействието на къси разстояния.

Заключението на Максуел за крайната скорост на разпространение на електромагнитните вълни е в противоречие с приетата по това време теория за действието на далечни разстояния, в която скоростта на разпространение на електрическите и магнитните полета се приема за безкрайно голяма. Затова теорията на Максуел се нарича теория на късото действие.

Такива вълни могат да се разпространяват не само в газове, течности и твърди тела, но и във вакуум.

Скоростта на електромагнитните вълни във вакуум е c=300 000 km/s. Скоростта на разпространение на електромагнитните вълни във вакуум е една от основните физични константи.

Разпространението на електромагнитна вълна в диелектрик е непрекъснато поглъщане и повторно излъчване на електромагнитна енергия от електрони и йони на вещество, извършващо принудителни трептения в променливото електрическо поле на вълната. В този случай скоростта на вълната в диелектрика намалява.

Електромагнитните вълни носят енергия. Когато вълните се разпространяват, възниква поток от електромагнитна енергия. Ако изберем площадка S (фиг. 4), ориентирана перпендикулярно на посоката на разпространение на вълната, то за кратко време Dt през площадката ще протече енергия DWem, равна на

DWem = (ние + wm)xSDt.

При преминаване от една среда в друга честотата на вълната не се променя.

Електромагнитните вълни могат да се абсорбират от материята. Това се дължи на резонансното поглъщане на енергия от заредени частици материя. Ако естествената честота на трептене на диелектричните частици е много различна от честотата на електромагнитната вълна, абсорбцията настъпва слабо и средата става прозрачна за електромагнитната вълна.

При удар в границата между две среди част от вълната се отразява, а част преминава в другата среда, като се пречупва. Ако втората среда е метал, тогава вълната, предавана във втората среда, бързо отслабва и по-голямата част от енергията (особено нискочестотните трептения) се отразява в първата среда (металите са непрозрачни за електромагнитните вълни).

Разпространявайки се в средата, електромагнитните вълни, както всички други вълни, могат да претърпят пречупване и отражение на границата между медиите, дисперсия, абсорбция, интерференция; При разпространение в нехомогенни среди се наблюдават вълнова дифракция, вълново разсейване и други явления.

От теорията на Максуел следва, че електромагнитните вълни трябва да упражняват натиск върху абсорбиращо или отразяващо тяло. Налягането на електромагнитното излъчване се обяснява с факта, че под въздействието на електрическото поле на вълната в веществото възникват слаби токове, тоест подреденото движение на заредени частици. Тези токове се влияят от силата на Ампер от магнитното поле на вълната, насочена в дебелината на веществото. Тази сила създава полученото налягане. Обикновено налягането на електромагнитното излъчване е незначително. Например, налягането на слънчевата радиация, пристигаща на Земята върху абсолютно абсорбираща повърхност, е приблизително 5 μPa.

Първите експерименти за определяне на радиационното налягане върху отразяващи и абсорбиращи тела, които потвърждават заключението на теорията на Максуел, са извършени от изключителния физик от Московския университет П.Н. Лебедев през 1900 г. Откриването на такъв малък ефект изисква неговата изключителна изобретателност и умение при поставянето и провеждането на експеримента. През 1900 г. той успява да измери светлинно налягане върху твърди вещества, а през 1910 г. - върху газове. Основната част на P.I Лебедев използва светлинни дискове с диаметър 5 mm, окачени на еластична нишка (фиг. 5) вътре в вакуумиран съд, за да измери светлинното налягане.

Фигура 5 - Експеримент P.I. Лебедева

Дисковете бяха направени от различни метали и можеха да бъдат заменени по време на експерименти. Светлината от силна електрическа дъга беше насочена към дисковете. В резултат на излагането на дисковете на светлина, нишката се усука и дисковете се огъват. Резултати от експерименти на P.I. Лебедев напълно съответстваха на електромагнитната теория на Максуел и бяха от голямо значение за нейното утвърждаване.

Наличието на налягане на електромагнитните вълни ни позволява да заключим, че електромагнитното поле се характеризира с механичен импулс.Тази връзка между масата и енергията на електромагнитното поле в единица обем е универсален закон на природата. Според специалната теория на относителността е вярно за всякакви тела, независимо от тяхната природа и вътрешна структура.

Тъй като налягането на светлинната вълна е много малко, то не играе съществена роля в явленията, които срещаме в ежедневието. Но в космически и микроскопични системи с противоположни мащаби ролята на този ефект рязко нараства. По този начин гравитационното привличане на външните слоеве на материята на всяка звезда към центъра се балансира от сила, значителен принос за която има натискът на светлината, идваща от дълбините на звездата навън. В микрокосмоса натискът на светлината се проявява, например, във феномена на излъчване на светлина от атом. Изпитва се от възбуден атом, когато излъчва светлина.

Светлинното налягане играе важна роля в астрофизичните явления, по-специално във формирането на кометни опашки, звезди и др. Светлинното налягане достига значителна стойност в местата, където се фокусира радиацията от мощни квантови светлинни генератори (лазери). По този начин натискът на фокусираното лазерно лъчение върху повърхността на тънка метална плоча може да доведе до нейното разпадане, тоест до появата на дупка в плочата. Така електромагнитното поле има всички характеристики на материалните тела - енергия, крайна скорост на разпространение, импулс, маса. Това предполага, че електромагнитното поле е една от формите на съществуване на материята.

), описвайки електромагнитното поле, теоретично показа, че електромагнитното поле във вакуум може да съществува при липса на източници - заряди и токове. Полето без източници има формата на вълни, разпространяващи се с крайна скорост, която във вакуум е равна на скоростта на светлината: с= 299792458±1,2 m/s. Съвпадението на скоростта на разпространение на електромагнитните вълни във вакуум с предварително измерената скорост на светлината позволи на Максуел да заключи, че светлината е електромагнитни вълни. Подобно заключение по-късно формира основата на електромагнитната теория на светлината.

През 1888 г. теорията за електромагнитните вълни получава експериментално потвърждение в експериментите на Г. Херц. Използвайки източник с високо напрежение и вибратори (виж вибратор на Hertz), Hertz успя да извърши фини експерименти, за да определи скоростта на разпространение на електромагнитната вълна и нейната дължина. Експериментално е потвърдено, че скоростта на разпространение на електромагнитната вълна е равна на скоростта на светлината, което доказва електромагнитната природа на светлината.

През 1860-1865г един от най-великите физици на 19 век Джеймс Клерк Максуелсъздаде теория електромагнитно поле.Според Максуел явлението електромагнитна индукция се обяснява по следния начин. Ако в определена точка на пространството магнитното поле се променя във времето, тогава там се образува и електрическо поле. Ако в полето има затворен проводник, тогава електрическото поле предизвиква индуциран ток в него. От теорията на Максуел следва, че е възможен и обратният процес. Ако в определена област на пространството електрическото поле се променя с времето, тогава там се образува и магнитно поле.

Така всяка промяна в магнитното поле с течение на времето води до промяна на електрическото поле, а всяка промяна в електрическото поле с течение на времето води до промяна на магнитното поле. Тези променливи електрически и магнитни полета, които се генерират взаимно, образуват едно електромагнитно поле.

Свойства на електромагнитните вълни

Най-важният резултат, който следва от теорията на електромагнитното поле, формулирана от Максуел, беше предсказанието за възможността за съществуване на електромагнитни вълни. Електромагнитна вълна- разпространение на електромагнитни полета в пространството и времето.

Електромагнитните вълни, за разлика от еластичните (звукови) вълни, могат да се разпространяват във вакуум или друго вещество.

Електромагнитните вълни във вакуум се разпространяват със скорост c=299 792 km/s, тоест със скоростта на светлината.

В материята скоростта на електромагнитната вълна е по-малка от тази във вакуум. Връзката между дължината на вълната, нейната скорост, период и честота на трептенията, получена за механичните вълни, е вярна и за електромагнитните вълни:

Флуктуации на вектора на напрежението ди вектор на магнитна индукция бвъзникват във взаимно перпендикулярни равнини и перпендикулярни на посоката на разпространение на вълната (вектор на скоростта).

Електромагнитна вълна пренася енергия.

Диапазон на електромагнитните вълни

Около нас е сложен свят от електромагнитни вълни с различни честоти: излъчване от компютърни монитори, мобилни телефони, микровълнови печки, телевизори и т.н. В момента всички електромагнитни вълни са разделени по дължина на вълната в шест основни диапазона.

Радио вълни- това са електромагнитни вълни (с дължина на вълната от 10000 m до 0,005 m), използвани за предаване на сигнали (информация) на разстояние без жици. В радиокомуникациите радиовълните се създават от високочестотни токове, протичащи в антената.

Електромагнитно излъчване с дължина на вълната от 0,005 m до 1 микрон, т.е. лежащи между обхвата на радиовълните и обхвата на видимата светлина се наричат инфрачервено лъчение. Инфрачервеното лъчение се излъчва от всяко нагрято тяло. Източниците на инфрачервено лъчение са печки, батерии и електрически лампи с нажежаема жичка. С помощта на специални устройства инфрачервеното лъчение може да се преобразува във видима светлина и да се получат изображения на нагрети обекти в пълна тъмнина.

ДА СЕ Видима светлинавключват радиация с дължина на вълната от приблизително 770 nm до 380 nm, от червено до виолетово. Значението на тази част от спектъра на електромагнитното излъчване в човешкия живот е изключително голямо, тъй като човек получава почти цялата информация за света около него чрез зрението.

Електромагнитно излъчване с дължина на вълната, по-къса от виолетовото, невидимо за окото, се нарича ултравиолетова радиация.Може да убие патогенни бактерии.

Рентгеново лъчениеневидими за окото. Той преминава без значителна абсорбция през значителни слоеве от вещество, което е непрозрачно за видимата светлина, което се използва за диагностициране на заболявания на вътрешните органи.

Гама радиациянаречено електромагнитно излъчване, излъчвано от възбудени ядра и произтичащо от взаимодействието на елементарни частици.

Принцип на радиокомуникацията

Като източник на електромагнитни вълни се използва осцилаторна верига. За ефективно излъчване веригата е „отворена“, т.е. създайте условия полето да „отиде“ в космоса. Това устройство се нарича отворена осцилираща верига - антена.

Радиовръзкае предаване на информация с помощта на електромагнитни вълни, чиито честоти са в диапазона от до Hz.

радар (радар)

Устройство, което предава ултракъси вълни и веднага ги приема. Облъчването се извършва на кратки импулси. Импулсите се отразяват от обекти, което позволява след получаване и обработка на сигнала да се установи разстоянието до обекта.

Радарът за скорост работи на подобен принцип. Помислете как радарът открива скоростта на движеща се кола.