mozok.click

Гіпотеза Максвелла і досліди Герца. Дж. Максвелл показав, що електромагнітне поле у вакуумі може існувати і за відсутності джерел струмів та зарядів. Згідно з теорією Максвелла будь-які зміни магнітного поля приводять до виникнення вихрового електричного поля. Будь-які зміни електричного поля супроводжуються виникненням вихрового магнітного поля. 

Характеристики хвильового руху. У 10 класі, вивчаючи механічні хвилі, ми ознайомились з деякими характеристиками хвильового руху. Пригадаємо їх.

Досліди з електромагнітними хвилями. Принцип Гюйгенса. З’ясуємо, як хвильова теорія пояснює переміщення фронту хвилі в просторі. Припустимо, що в деякий момент часу фронт сферичної хвилі, яка поширюється з точки О, займає положення І (мал. 189). Через деякий інтервал часу фронт займе положення II. 

Властивість електромагнітних хвиль поширюватись на великі відстані як у повітрі, так і у вакуумі стала підґрунтям для створення засобів зв’язку, які ще називають безпровідними засобами комунікацій. Основною функцією засобів комунікацій є передавання інформації на відстань. Проте сама електромагнітна хвиля зі сталими параметрами, поширюючись у просторі, може нести інформацію лише про свою наявність.

Шкала електромагнітних хвиль. з_а довжиною хвилі К або частотою коливань (v) діапазон електромагнітних хвиль простягається від 10¹¹ м (3-Ю"³ Гц) до 10 ¹¹ м (3-Ю¹⁹ Гц). 

Розвиток уявлень про природу світла. Століттями тривали між вченими суперечки про природу світла. Світло стало для них одним з «найміцні-ших горішків», його навіть називали «темною плямою у фізиці»! У 1678 р. голландський астроном і фізик Християн Гюйгенс запропонував хвильову теорію світла, згідно з якою світло - це хвилі, що поширюються в особливому, гіпотетичному середовищі - ефірі, який заповнює увесь простір і проникає всередину всіх тіл. 

Когерентність світлових хвиль. Дуже часто в середовищі одночасно поширюється кілька різних хвиль, які можуть накладатись одна на одну, внаслідок чого в одних точках простору виникають коливання з максимальною, а в інших - з мінімальною амплітудою. Таким чином, на деяких ділянках інтенсивність світла виявиться більшою, на інших - меншою, тобто утвориться чергування світлих і темних ділянок - інтерференційна картина.

Інтерференція у тонких плоско-паралельних пластинках. У природних умовах інтерференцію світла можна спостерігати на тонких мильних

бульбашках, на плівках бензину, розлитому на мокрому асфальті.

Явище дифракції. Ознайомимось ще з одним хвильовим явищем - дифракцією. Дифракція - явище огинання хвилями перешкод.

Легко спостерігати дифракцію хвиль, які поширюються на поверхні води. Перешкоди порушують прямолінійність переміщення фронту хвилі. Якщо перешкода велика (порівняно з довжиною хвилі), то за нею хвиль немає.

Дифракція на щілинах. Щоб дифракційна картина була більш вираженою, світло пропускають не крізь одну (чи дві) щілини, а крізь кілька паралельних щілин. У цьому разі крім явища дифракції відбувається ще й явище інтерференції, оскільки промені, які йдуть від усіх щілин, будуть когерентними. Відповідний пристрій називають дифракційною ґраткою (мал. 219). Це тонка пластинка, на яку нанесені паралельні штрихи з проміжками (щілинами) між ними.