Слайд 2
Гипотеза Максвелла
Джеймс Клерк Максвелл создал теорию электромагнит-ного поля
в 1864 году.
Опираясь на эту теорию он пред
-сказал существование электро-магнитных волн.
Максвелл ввел в теорию ток смещения I ~∆E/∆t.
Под током смещения следует понимать изменяющееся электрическое поле.
Переменное электрическое поле порождает магнитное поле, а пере-менное магнитное поле порождает электрическое поле. Эти поля обра-зуют единое электромагнитное поле
Слайд 3
Открытие электромагнитных волн
В 1879 году Генриху Герцу
предложили решить зада-чу по экспериментальному обнаружению токов смещения. Сделав
приблизительные расчеты, Герц понял, что в лаборатории нет оборудования для получения колебаний высокой частоты.
Свои опыты Герц начал 25 октября 1886 года. Уста-новка состояла из вибратора Герца (источника волн) и резонатора Герца (приемника волн). Наб-людая в темноте за резонатором, Герц обнару-жил, что на каждую искру вибратора резонатор откликается своей маленькой искоркой.
Меняя расположение резонатора и вибратора, совер-шенствуя их конструкцию, применяя цинковые эк-раны в несколько квадратных метров и асфальто-вую призму высотой 1,5 м к 1889 г Герц сумел убедительно доказать существование электромаг-нитных волн и установить их основные свойства.
Слайд 4
Возникновение электромагнитной волны
Переменное магнитное поле порож-
дает вихревое электрическое поле. Переменное электрическое поле порождает вихревое
магнитное поле
Возникает система взаимно перпенди-кулярных изменяющихся электрических и магнитных полей, захватывающих все большие и большие области простран-ства.
Электромагнитными волнами называют распространяющиеся в пространстве возмущения электромагнитного поля.
Уравнения электромагнитной волны:
E = E0Cos(ωt – k x), B = B0Cos(ωt – k x).
K2 = ω2ε0μ0εμ и называется волновым числом, ω-циклическая частота, ε и μ – диэлектричес-кая и магнитная проницаемость среды, в которой возникает электромагнитная волна.
Слайд 5
Распространение электромагнитной волны
E = E0Cos(ωt – k x),
B = B0Cos(ωt – k x).
Если (ωt – k
x) = const, то электромаг-нитное поле будет одинаковым для всех t и x, удовлетворяющих данному равенству.
Для определенности (ωt – k x) = 0 ; Это означает, что значение электро-магнитного поля (E0,B0), которое было при t=0, x=0, через t>0 окажутся на рас-стоянии x=ωt/k от начала координат.
Эти волны называют гармоническими и плоскими.
Скорость, с которой распространяется возмущение электромагнитного поля, называют скоростью электромагнит-ной волны. V = x/t = ω/k; v = 1/√ε0μ0ωμ
Расстояние, на которое распространяет-ся электромагнитная волна за время, равное периоду колебаний в ней, назы-вают длиной волны. V = λ∙ ע.
ע- частота волны; λ = длина волны.
Слайд 6
Свойства электромагнитных волн
1.Электромагнитные волны излучаются ускоренно движущимися зарядами.
E~α.
2.Электромагнитные волны распространяются во всех средах. В вакууме со
скоростью vвак=1/√ε0μ0 =3∙108 м/с, где μ0=4π∙10-7 Гн/м; ε0=1/(4πk), где k=9∙109 Н∙м2/Кл2.Скорость распространения в диэлектрике v=vвак/√εμ
3.При переходе электромагнитной волны из од-ной среды в другую частота волны не изменяется.
4.Электромагнитные волны могут поглощаться веществом.
5.Попадая на границу раздела 2-х сред, часть электромагнитной волны отражается, а часть проходит во вторую чреду, преломля-ясь. Если вторая среда металл, то большая часть энергии отражается в первую среду.
Слайд 7
Принцип радиосвязи
Радиосвязью называют передачу и прием ин-формации
с помощью электромагнитных волн (радиоволн частотой от 105 Гц
до109 Гц)
В пункте, из которого ведется передача сообще-ний, размещается радиопередатчик с переда-ющей антенной, а в пункте, в котором ведет-ся прием сообщений, - радиоприемник с при-емной антенной.
Когда в передающей антенне создается переме-нный ток, он порождает в окружающем прос-транстве быстроменяющееся электромагнит-ное поле. Это поле, распространяясь в виде радиоволн, достигает приемной антенны и вызывает в ней вынужденные электрические колебания той же частоты, на которой рабо-тает передатчик.
Слайд 8
Амплитудная модуляция
Амплитудной модуляцией называют изменение амплитуды высокочастотных
колебаний с частотой, равной частоте звукового сигнала.
Излучаемые антенной передатчика
амплитудно-модулированные волны переносят звуковую информацию к радиоприемнику.
Ω – низкочастотная составляющая сигнала;. ω- высокочастотная составляющая сигнала;
Амплитудно-модулированный сигнал можно рассматри-вать как сумму трех гармонических колебаний, происходящих с частотами (ω – Ω); ω;( ω – Ω) .
Для определения возможного числа независимо работаю-щих передатчиков в диапазоне частот ∆ω можно при-менить следующее соотношение: N =∆ω/(2 Ω) Отсю-да делаем вывод, что чем больше несущая частота ω, тем большее число независимых и не мешающий друг другу радиостанций можно разместить в заданном диапазоне частот.
Слайд 9
Д е т е к т и р
о в а н и е.
Детектирование (демодуляция) – процесс
преобразования модулированных колебаний высокой частоты в низкочастотные колебания.
Радиоприемник достигают волны, приходящие от множества радиостанций. Чтобы выделить нуж-ную частоту приемную антенну связывают с ко-лебательным контуром, содержащим конденса-тор переменной емкости.
Процесс демодуляции в приемнике осуществля-ется в два этапа: 1.сначала высокочастотные сигналы выпрямляются, превращаясь в пульси-рующий ток; 2.затем эти пульсации сглаживаю-ся. Мембрана телефона преобразует эти элек-трические колебания в слышимый звук.
В схему детекторного приемника не входит источ-ник тока, так как этот приемник работает за счет энергии, переносимой электромагнитными волнами.
