9.1. Максвелл математически доказал, что скорость распрост­ранения этого процесса («возмущения» электромагнитного

поля) равна скорости света в вакууме. Электромагнитная волна. Представьте себе, что элек­трический заряд не просто

сместился из одной точки в дру­гую, а был приведен в быстрые колебания вдоль некоторой прямой. Заряд движется

подобно телу, подвешенному на пружине, но только колебания его происходят со значи­тельно большей частотой. Тогда

электрическое поле в не­посредственной близости от заряда начнет периодически изменяться. Период этих изменений,

очевидно, будет ра­вен периоду колебаний заряда. Переменное электрическое поле будет порождать периодически

меняющееся магнит­ное поле, а оно, в свою очередь, вызовет появление пере­менного электрического поля уже на большем

расстоянии от заряда и т. д. Образуется так называемая электромагнитная волна, бегу­щая по всем направлениям от

колеблющегося заряда. Электромагнитная волна является поперечной. Излучение электромагнитных волн.

Электромагнитные волны излучаются колеблющимися зарядами. При этом существенно, что скорость движения таких

зарядов меня­ется со временем, т. е. что они движутся с ускорением. На­личие ускорения у движущихся зарядов

— главное усло­вие излучения ими электромагнитных волн. Электромагнитное поле излучается заметным образом не

только при колебаниях заряда, но и при любом достаточно быстром изменении его скорости. Интенсивность излучае­мой

волны тем больше, чем больше ускорение, с которым движется заряд. энергия, переносимая электромагнитной волной в

любой точке пространства, меняется периодиче­ски со временем. 9.2. для образования интенсивных

элек­тромагнитных волн необходимо создать электромагнит­ные колебания достаточно высокой

частоты. Именно при этом условии напряженность электрического поля Е(вектор) и индукция магнитного поля

В(вектор) будут меняться быстро. Для получения электромагнитных волн Г. Герц исполь­зовал простое устройство,

которое в его честь было названо вибратором Герца. Это устройство представляет собой от­крытый колебательный

контур. Для возбуждения колебаний в таком контуре во времена Гер­ца поступали так. Провод разре­зали посредине с

таким расче­том, чтобы оставался небольшой воздушный промежуток, назы­ваемый искровым. Обе части проводника

заряжали до высокой разности потенциа­лов. Когда разность потенциа­лов превышала некоторое пре дельное значение,

проскакивала искра, цепь замыкалась, и в открытом контуре возникали колебания. После того как колебания

прекращаются, оба проводни­ка вновь заряжают от источника до наступления пробоя искрового промежутка, и все

повторяется сначала. Ученый не только получил электромагнитные волны, но и открыл, что они ведут себя подобно

другим видам волн. В частности, он наблюдал отражение электромагнитных волн от металлического листа и сложение

волн. При сложении волны, идущей от вибратора, с волной, отраженной от ме­таллического листа, образуются максимумы

и минимумы амплитуды колебаний — так называемая интерференцион­ная картина (подробнее об интерференции.

Если перемещать резонатор, можно найти положения мак­симумов и определить длину волны. 9.3. Излучаемые

электромагнитные волны несут с собой энергию. I= дельтаW/ S*дельта t. Фактически это мощность электромагнитного

излуче­ния (энергия в единицу времени), проходящего через еди­ницу площади поверхности. Плотность потока излучения

в СИ выражают в ваттах на квадратный метр (Вт/м²). Иногда эту величину называют интенсивностью волны.

Выразим I через плотность электромагнитной энергии и скорость ее распространения с.

I=w*c*дельта t*S/S*дельта t=wc. т. е. плотность потока излучения равна произведению плот­ности электромагнитной

энергии на скорость ее распро­странения. Источники излучения электромагнитных волн могут быть весьма разнообразны­ми.

Простейшим является точечный источник. Источник излучения считается точечным, если его раз­меры много меньше

расстояния, на котором оценивается его действие. Кроме того, предполагается, что такой источник посылает