Существует вид волн, которые не нуждаются в каком-либо веществе для своего распространения. Это электромагнитные волны, к которым, в частности, относятся радиоволны и свет. Электромагнитное поле может существовать в вакууме, т.е. в пространстве, не содержащем атомов. Несмотря на всю необычность этих волн, на их резкое отличие от механических волн, электромагнитные волны при своем распространении ведут себя подобно механическим. В частности, электромагнитные волны также распространяются с конечной скоростью и несут с собой энергию. Это важнейшее свойство всех видов волн.
Электромагнитные волны - процесс распространения электромагнитных колебаний в пространстве.
Джеймс Максвелл впервые разработал теорию электромагнитных волн, то есть электродинамику, и написал основные законы (уравнения Максвелла). В основе его теории лежат два постулата.
Из теории Максвелла следует:
1)в природе существует единое электромагнитное поле;
2)процесс распространения электромагнитного поля в пространстве происходит с конечной скоростью (в вакууме c=3*108м/с);
3)электромагнитные волны - волны поперечные;
4)условие хорошего излучения электромагнитных волн - наличие заряженных частиц, движущихся с ускорением.
При распространении электромагнитной волны в пространстве происходят колебания напряженности вихревого электрического поля и индукции магнитного поля.
Направление скорости электромагнитной волны определяется по правилу правого винта: если вектор напряженности вихревого электрического поля поворачивать к вектору магнитной индукции, то направление движения правого винта совпадет с направлением скорости волны (смотри пример на рисунке,расположенном выше).
Рассмотрим график электромагнитной волны:
Вектор напряженности вихревого электрического поля и вектор магнитной индукции в электромагнитной волне колеблются синфазно; волна поперечная, так как колебания векторов напряженности вихревого электрического поля и магнитной индукции перпендикулярны лучу волны (скорости волны).
Огромный вклад в исследование электромагнитных волн внес немецкий физик Генрих Герц. Опыты Герца экспериментально подтвердили существующую теорию электромагнитного поля и дали мощный импульс к более глубокому изучению электромагнитных волн другим ученым.
Основные свойства электромагнитных волн
Назад