Властивості електромагнітних хвиль

Електромагнітні хвилі – це поширення в просторі вільного електромагнітного поля або система електричних і магнітних полів, що періодично змінюються.

Христия́н Гю́йгенс ( ) нідерландський фізик, механік, математик і астроном, винахідник маятникового годинника з анкерним обмежувачем, автор хвильової теорії світла, праць з оптики і теорії імовірності, відкривач кільця Сатурна і його супутника.

Фронт хвилі поверхня у просторі, коливання в кожній точці якої при поширенні хвилі мають однакову фазу. У випадку плоскої монохроматичної хвилі фронт хвилі площина, перперндикулярна хвильовому вектору. При випромінюванні точкового джерела фронт хвилі сфера. В загальному випадку фронт хвилі складна поверхня, яку в кожній точці можна охарактеризувати двома радіусами кривини.

Поширення електромагнітних хвиль

Кожна точка фронту хвилі І є центром випромінювання вторинних елементарних хвиль 1,2,3,4,5,6,7; Поверхня ІІ, яка є обвідною до них, через час t дає нове положення фронту хвиль. АВ- напрямок переміщення фронту хвиль. Чим далі від точки О переміщується фронт хвиль(АВ) тим меншою стає його кривизна в точці В. Тому на великій відстані від джерела світла маленьку ділянку сферичного фронту хвилі на практиці можна вважати плоскою, а промені паралельними.

Відбивання електромагнітних хвиль

O Генератор над ­ високої частоти ; приймач хвиль і ряд допоміжних пристосувань. Для здійснення напрямленого випромінювання і прий ­ мання електромагнітних хвиль використовують спеціальні рупорні антени прямокутного перерізу. O Встановимо на однаковій висоті генератор і приймач антенами один до одного і доможемось до ­ брої чутності звуку в гучномовці. O Помістимо між антенами пластину з діелектрика і зауважимо, що гучність дещо змен ­ шилась.

O Якщо замінити діелектрик металевою пластиною, приймання хвиль припиняється. Це свідчить про те, що хви ­ лі відбиваються провідником. O Кут відбивання електромагніт ­ них хвиль, як і хвиль будь - якої іншої природи, дорівнює кутові падіння. O В цьому легко переконатися, розмістивши ан ­ тени під однаковими кутами до металевої пластини F Звук зникає, якщо забрати пластину або поверну ­ ти її на деякий інший кут.

В момент, коли хвиля досягне точки B і в цій точці почнеться збудження коливань, вторинна хвиля з центром в точці А вже буде являти собою півсферу радіусом r = А D = υΔ t = СВ. Радіуси вторинних хвиль від джерел, розташованих між точками А і В, змінюються так, як показано на рис. Обвідною вторинних хвиль є площина D В, дотична до сферичних поверхонь. Вона являє собою хвильову поверхню відбитої хвилі. Відбиті промені АА 2 і BB2 перпендикулярні хвильової поверхні DB. Кут y між перпендикуляром до поверхні, що відбиває і відбитим променем називають кутом відбиття. А D = СВ і трикутники ADB і АСВ прямокутні, то < DBA = < CAB. Але a = CAB і y = < DBA як кути із перпендикулярними сторонами. Отже, кут відбиття дорівнює куту падіння

Заломлення електромагнітних хвиль

Заломлення хвиль – зміна напрямку її розповсюдження відповідно до зміни швидкості

Електромагнітні хвилі зазнають заломлення на межі діелек­трика. Якщо помістимо на місце пластини трикутну призму з діелектрика, наприклад, з парафіну, під час повер­тання призми спостерігатимемо зникнення й появу звуку. За допомогою генератора можна спостерігати й найваж­ливіші хвильові явища інтерференцію і дифракцію елект­ромагнітних хвиль. Інтерференцію, зокрема, можна спо­стерігати так. Генератор і приймач розміщують один проти одного (і потім знизу підносять металеву пластину. При цьому спостерігається почергове послаблення і посилен­ня звуку, що пояснюється інтерференцією двох хвиль, з яких одна поширюється безпосередньо від антени генерато­ра, а друга після відбивання від пластини.

O При переході світлових променів з одного прозорого середовища в інше напрями променів змінюються ( світло заломлюється ).

Причини поляризації O Проходження світла через деякі кристали ( турмалін ). O Відбивання та заломлення світла не межі двох діелектриків. O Подвійне світлозаломлення.

Інтерференція хвиль – явище додавання хвиль від кількох когерентних джерел

Дифракція хвиль – заходження хвиль в область геометричної тіні

Дякуємо за увагу!!!