Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министірлігі.
Қазақ Қатынас Жолдар Университеті жанындағы
техника экономикалық колледж.
Тақырыбы: Электромагниттік толқындарды эксперементте бақылау.
Электромагниттік сәулелер арынының тығыздығы.
Орындаған: НД 1-1 Оспанкулова Д. Ж.
Тексерген: Дигарбаева. Т. Д.
Алматы 2006ж.
Жоспар.
I Кіріспе.
а) Электромагниттік толқын.
II Негізгі бөолім.
а) Электромагниттік толқындарды эксперементте
ә) Ашық тербелмелі контур.
б) Герц тәжірбиелері.
в) Электромагниттік сәулелер ағынының
III Қорытынды.
а) Генрих Герцтің электромагниттік
Кіріспе.
а) Электромагниттік толқын.
Электр заряды бір нүктеден екінші нүктеге орын ауыстырып
Тербелуші заряд тудыратын электромагниттік өрістің пайда болуының күрделі
Заряд қоршаған кеңістікте, бір-біріне перпендикаляр болып, периодпен өзгеретін
Кеңістіктің әр нүктесінде электр және магнит өрістері уақыт
Электромагниттік толқындар бар, екендігінің ақиқаттығына Максвелл аса қатты
Электромагниттік толқындар айнымалы электр өрісінің айнымалы магнит өрісін
Толқындық процестер табиғатта өте кең таралған. Толғындық қозғалысты
Толқын дегеніміз не? Толқын деп уақыт бойынша кеністікте
Ауада, қаттыденелерде және ұйық ішінде механикалық толқындар серпінділік
Толқындық қозғалыстың ең басты ерекшеліктерін нағыз көрнекті түрде
Толқын таралған кезде ішінде толқын таралатын зат тасымалданбайды,
Толқын жылдамдығы. Толқынның аса маңызды сйпаттамасы – оның
Резеңке баудын бойымен тарайтын толқындарды да бақылау қыиын
Бірақ кез келген толқын көлденең толқын болмайды. Толқының
Тербеліс
бағыты
Механикалық толқын таралған кезде дененің бір бөлігінен екінші
Эгер созылған резеңке баудын ұшын белгілі
Егер баудың екі нүктесінің тербелістерінің фазалары ығысуы
толқын ұзындығының, жиіліктің және толқынның
Ал T период пен жиілік
қатысымен байланысатындықтан, былай болады:
Толқынның жылдамдығы толқын ұзындығы мен тербеліс жиілігінің көбейтіндісіне
Біріншіден, баудын әрбір бөлшегі уақыт бойынша периодты тербелістер
Сонда, уақыт аралығы өткен сон,
Біз толқын ұзындығы, толқынның тербелісінің жиілігі және амплитудасы
II. Негізгі бөлім.
а) электромагниттік толқындарды эксперементте бақылау.
Электромагниттік толқындардың тұнғыш рет қалай алынғанымен танысалық. Бұл
Электромагниттік толқын айнымалы электр және магнит өрісінің өзара
Неғұрлым магнит индукциясы уақыт бойынша шапшаңырақ өзгеретін болса,
Ендеше, интенсивті электромагниттік толқындар туғызу үшін жиілігі мейлінше
Өнеркәсіптік токтың жиілігінен (50 Гц) жиілігі анағұрлым жоғары
ә) Ашық тербелмелі контур.
Алайда электромагниттік тербелістердің үлкен жиілігі электромагниттік толқындар интенсивті
2-сурет
Контурдан алыс жерде электромагниттік өрісті жоқ деуге болады.
Электромаениттік толқындарды шығарып алу үшін Герц, қазір де
Конденсатор пластиналарының арасын біртіндеп алшақтатып (2-сурет), олардың аудандарын
Ашық контурда зарядтар өткізгіштің ұштарында шоғырланбаған, олар өткізгіштің
Әлгіндей контурда тербелісті қоздыру үшін Герцтің заманында былай
Контур ішіндегі тербелістер екі себептен өшеді: біріншіден контурдың
Осы кезде ашық тербелмелі контурда өшпейтін тербелістер шығарып
б) Герц тәжірибелері.
Герц электромагниттік толқындары жоғары кернеу көзінің көмегімен вибраторда
Герц электромагниттік толқындарды, құрылысы толқын шығаратын вибратордың құрылысы
қабылдап тіркеді. Электромагниттік толқындардың айналымы электр өрісі әсерінен
Герц электромагниттік толқындары шығарып алып қана қойған жоқ,
Герц тәжірбиелерінде толқын ұзындығы бірнеше ондаған сантимерт болып
км/с.
Герц тәжірбиелері Максвеллдің теориялық болжамдарының дұрыс екендігін ойдағыдай
Электромагниттік толқындарды шығарып тарату үшін ашық тербелмелі контурда
в) Электромагниттік сәулелер ағынының тығыздығы.
Шығарылған электромагниттік толқын шығарып таратудың энергетикалық сипаттамасының маңызы
Ауданы S бетті қарастырайық, электромагниттік толқындар бұдан өткенде
фазада өтеді. Мұндай беттер толқындық беттер деп аталады.
5-сурет
6-сурет
Электромагниттік сәулелер ағынының I тығыздығы деп сәулелерге перпендикуляр,
(4.1)
шындығында мұның өзі беттің бірлік ауданынан өтетінэлектромагниттік толқын
I шамасын электромагниттік тығыздығы мен оның таралу жылдамдығы
(4.2)
яғни толқын шығару ағынының тығыздығы электромагниттік энергияның тығыздығы
Толқын шығару ағынының тығыздығы жарық көзіне дейінгі қашықтыққа
Электромагниттік толқындарды шығару көздері алуан түрлі болуы мүмкін.
Егер жарық шығаратын көздің өлшемдері оның әсері бағаланатын
Жұлдыздар жарық шығарады, яғни электромагниттік толқын шығарады. Жұлдыздарға
Электромагниттік толқындардың бойындағы энергия таралатын беттің аумағы уақыт
Толқын ағынының тығыздығы жарық көзіне дейінгі ара қашықтыққа
Егер уақыт ішінде барлық бағытта
(4.3)
Нүктелік көзден шығатын толқын ағынының тығыздығы жарық көзіне
Зарядталған бөлшектер үдемелі қозғалғанда ғана электромагниттік толқын шығып
(4.4)
Электр өрісі энергиясының жиілігі өріс кернеулігінің квадратына пропорционал.
(4.5)
Ал (4.4) бойынша Е~w2 және B~w2, ендеше
(4.6)
Толқын ағынының тығыздығы жиіліктің төртінші дәрежесіне пропорционал болады.
Зарядталған бөлшектердің тербеліс жиілігін екі есе арттырғанда шығарылған
Электромагниттік толқындар энергия тасмалдайды. Толқын ағыны тығыздығы (толқынның
III Қорытынды.
а) Генрих Герцтің электромагниттік толқынды ашуы.
Генрих Герц (1857-1894) – көрнекті неміс физигі, ол
Пайдаланған әдебиеттер.
Мякишев, Буховцев – Физика.
Совельев – Жалпы физика курсы. (Том 3, 4)
Жданов – Физика.