Генрих Герцтің электромагниттік толқынды ашуы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Жоспар.

I Кіріспе.
а) Электромагниттік толқын.

II Негізгі бөолім.
а) Электромагниттік толқындарды эксперементте бақылау.
ә) Ашық тербелмелі контур.
б) Герц тәжірбиелері.
в) Электромагниттік сәулелер ағынының тығыздығы.

III Қорытынды.
а) Генрих Герцтің электромагниттік толқынды ашуы.

Кіріспе

Электр заряды бір нүктеден екінші нүктеге орын ауыстырып қана
қоймай, бір түзудің бойымен шапшаң тербеліс жасайды. Заряд серіппеге ілулі
жүк сияқты қозғалып, үлкен жиілікпен тербеледі. Сонда зарядтың тура
жанындағы электр өрісі болса, енді зарядтан үлкен ара қашықтықта, айнымалы
электр өрісін т. с. с. туғызатын болады.
Тербелуші заряд тудыратын электромагниттік өрістің пайда болуының
күрделі процессін біз егжей-тегжейлі қарастырмаймыз. Тек соңғы нәтижені
ғана келтіреміз.
Заряд қоршаған кеңістікте, бір-біріне перпендикаляр болып,
периодпен өзгеретін электр және магнит өрісінің жүйесі пайда болады да,
барған сайын үлкен аймақтарды қамтып жайылады.
Кеңістіктің әр нүктесінде электр және магнит өрістері уақыт бойынша
периодты өзгереді. Неғұрлым нүкте зарядтан алысырақ тұрса, өрістердің
тербелістері оған соғұрлым кішірек жетеді. Олай болса, зарядтан әр түрлі
қашықтықтағы тербелістер әр түрлі фазамен жасалады.
Электромагниттік толқындар бар, екендігінің ақиқаттығына Максвелл
аса қатты сенген еді. Бірақ олардың эксперемент жүзінде байқалғанын ол көре
алмай кетті. Ол қайтыс болған соң 10 жыл өткенде ғана электромагниттік
толқындарды Герц эксперемент жүзінде шығарып алды.
Электромагниттік толқындар айнымалы электр өрісінің айнымалы магнит
өрісін тудыруының арқасында пайда болды. Осы айнымалы магнит өрісі өз
кезегінде айнымалы электр өрісін тудырады.

Толқындық процестер табиғатта өте кең таралған. Толғындық
қозғалысты тудыратын физикалық себептер түрліше болады. Бірақ тербелістер
тәрізді толқындардың барлық түрі де сандық мәністе бірдей не бірдей дерлік
заңдармен сипатталады. Егер түрліше толқындық құбылыстарды бір-бірімен
салыстырып отырса, онда түсінуге қиын деген мәселелердің өзі айқындала
түседі.
Толқын дегеніміз не? Толқын деп уақыт бойынша кеністікте таралатын
тербелістерді айтады.
Ауада, қаттыденелерде және ұйық ішінде механикалық толқындар
серпінділік күштері арқасында пайда болады. Осы күштер дененің жеке
бөліктерінің арасын байланыстырып тұрады. Су бетіндегі толқындардың пайда
болуында ауырлық күші мен реттік керілу күшінің ролі бар.

Негізгі бөлім

а) электромагниттік толқындарды эксперементте бақылау.

Электромагниттік толқындардың тұнғыш рет қалай алынғанымен
танысалық. Бұл толқындардың пайда болу процесі күрделі, біз оларды жалпы
сипатта ғана қарастырып өтеміз.
Электромагниттік толқын айнымалы электр және магнит өрісінің өзара
байланыстары арқылы пайда болады. Бір өрістің өзгерісінен келіп екінші
туады.
Неғұрлым магнит индукциясы уақыт бойынша шапшаңырақ өзгеретін
болса, өнетін электр өрісінің кернеулігінің соғұрлым жоғары болады.
Ендеше, интенсивті электромагниттік толқындар туғызу үшін жиілігі
мейлінше жоғары электромагниттік тербелістер жасау керек. Осы шарт
орындалғанда, электр өрісінің кернеулігі мен магнит өрісінің
индукциясы шапшаң өзгеретін болады.
Өнеркәсіптік токтың жиілігінен (50 Гц) жиілігі анағұрлым жоғары
тербелістерді тербелмелі контурдың көмегімен шығарып алуға долады.
Контурдың индуктивтігі мен сиымдылығы неғұрлым кіші болса, тербеліс жиілігі
солғұрлым үлкен болады:

ә) Ашық тербелмелі контур.

Алайда электромагниттік тербелістердің үлкен жиілігі
электромагниттік толқындар интенсивті (күшті) шығарып алудың кепілі бола
алмайды. 1-суретте кескінделген әдеттегі контурда (оны жабық контур деуге
болады) магнит өрісі түгел дерлік катушканың ішінде, ал электр өрісі –
конденсатордың ішінде жинақталған деген болады.

2-сурет
4-сурет, 5-сурет
Контурдан алыс жерде электромагниттік өрісті жоқ деуге болады. Мұндай
контурды электромагниттік толқындарды өте нашар шығарып таратады.
Электромаениттік толқындарды шығарып алу үшін Герц, қазір де Герц
вибраторы деп аталатын, қарапайым құрылғыны пайдаланған. Бұл құрылғыашық
тербелмелі контур болып табылады.
Конденсатор пластиналарының арасын біртіндеп алшақтатып (2-сурет),
олардың аудандарын кішірейте отырып және сонымен бір мезгілде катушканың
орам сандарын азайта отырып, жабық контурдан ашық контурға көшуге болады.
Ақырында жай түзу сым шығады. Ашық тербелмелі контур дегеніміз осы. Герц
вибраторының сиымдылығы және индуктивтігі аз. Сондықтан тербелістер жиілігі
орасан үлкен.

б) Герц тәжірибелері.
Герц электромагниттік толқындары жоғары кернеу көзінің көмегімен
вибраторда тез айнымалы токтың импульстер сериясын қоздыру арқылы шығарып
алады. Вибратордағы электр зарядтарының тербелістері электромагниттік
толқын туғызады. Бірақ вибратордағы тербелістерді жасайтын жалғыз ғана
зарядтаулы бөлшек емес, үйлесімді түрде қозғалатыны өте көп электрондар
жиынтығы. Электромагниттік толқында және векторлар бір-біріне
перпендикуляр және векторы вибратор арқылы өтетін жазықтықта жатады,
ал векторы осы жазықтыққа перпендикуляр. Толқындардың шығып таралу
интенсивтігі вибратор осіне перпендикуляр бағытта ең көп (максимум) болады.
Осьтің бойымен толқын шығып таралмайды.
Герц электромагниттік толқындарды, құрылысы толқын шығаратын
вибратордың құрылысы сияқты вибратордың (резонатордың) көмегімен
қабылдап тіркеді. Электромагниттік толқындардың айналымы электр өрісі
әсерінен қабылдаушы вибраторда ток тербелістері қоздырылады. Егер
қабылдаушы вибратордың меншікті жиілігі электромагниттік толқынның
жиілігімен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.