Elektromagnētiskie viļņi

Vikipēdijas raksts
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt

Skaņas viļņus gaisā izraisa stīga, kas svārstās. Ūdens virsma viļņojas, ja to iešūpo ūdenī iemests akmens, seismiskie viļņi rodas zemestrīces radītas pēkšņas zemes iežu nobīdes rezultātā. Kopējs šiem viļņiem ir tas, ka tos gan gaisā, gan ūdenī, gan cietā vielā izraisa ķermeņu svārstības. Svārstības notiek arī elektromagnētiskajā svārstību kontūrā. Tās ir elektrisko lielumu — lādiņa, sprieguma un strāvas stipruma — svārstības. Tāpat kā visas svārstības, arī šīs svārstības izraisa viļņus. Tos sauc par elektromagnētiskajiem viļņiem.[1]

Saistīti jēdzieni[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Tomsona formula
T = 2 \pi \sqrt{LC}

T\! — svārstību periods
L\! — spoles induktivitāte
C\! — kondensatora kapacitāte

\lambda = \frac{v} {\nu}

\nu\! — viļņa svārstību frekvence
\lambda\! — viļņa garums
v\! — viļņa izplatīšanās ātrums

1. Ideālu svārstību kontūru veido kondensators un spole. Uzlādējot kondensatoru, kontūrā sākas brīvas, nerimstošas elektriskās svārstības, kurās kondensatora elektriskā lauka enerģija periodiski pārvēršas spoles magnētiskā lauka enerģijā un otrādi.

2. Brīvu nerimstošu elektrisko svārstību lineārā frekvence ir

\nu_0 = \frac{1} {2 \pi \sqrt{LC}}

un svārstību periods

T = 2 \pi \sqrt{LC}

Vaļējs elektromagnētisko svārstību kontūrs veido elektrisko dipolu, kas kā antena izstaro elektromagnētisko vilni.

3. Elektromagnētiskais vilnis ir šķērsvilnis. Tajā perpendikulāri viļņa izplatīšanās virzienam notiek elektriskā lauka intensitātes E\! un magnētiskā lauka indukcijas B\! svārstības. Elektromagnētiskajā vilnī \vec E un \vec B vektori svārstās vienādās fāzēs un ir savstarpēji perpendikulāri.

4. Elektromagnētiskā viļņa garumu \lambda\! un svārstību periodu T\! saista sakarība \lambda = vT\!, kur v\! ir elektromagnētisko viļņu izplatīšanās ātrums dotajā vidē. Vakuumā v = c, kur c = 299 579 278 m/s ir absolūtā konstante ( c ≈ 3 * 108 m/s ). Elektromagnētisko viļņu izplatīšanās ātrums vakuumā c ir vislielākais iepējamais ātrums dabā. Vielā

v = \frac{c} {n}

kur

n = \sqrt{\epsilon}

bet \epsilon\! — vides relatīvā dielektriskā caurlaidība.

5. Dažādas izcelsmes elektromagnētiskos viļņus pēc to viļņa garuma \lambda\! vai viļņa svārstību frekvences \nu\! sakārto elektromagnētisko viļņu skalā. Tajā izšķir trīs plašus viļņu diapazonus — radioviļņus, gaismas viļņus, rentgena un gamma starojumu.

6. Radioviļņus izmanto informācijas pārraidei ar gaismas izplatīšanās ātrumu praktiski neierobežotos attālumos.

7. Radioviļņi, kurus izstaro cilvēku radītas ierīces, izplatās ap Zemi un Kosmosā. Radioviļņu izplatīšanās īpatnības ap Zemi ir atkarīgas gan no viļņa garuma \lambda\!, gan no atmosfēras dažādu slāņu īpašībām.

8. Radioviļņus izstaro arī Visuma objekti. Uz Zemes šo kosmisko radiostarojumu uztver ar radioteleskopiem.

9. Radioviļņus izmanto radiolokācijā, lai noteiktu ķermeņu attālumu un kustības ātrumu uz Zemes un Kosmosā.

10. Globālās pozicionēšanas sistēmās jeb GPS radioviļņus izmanto, lai ar lielu precizitāti noteiktu objektu koordinātas uz Zemes, kā arī sekotu objektu kustībai.

Skatīt arī[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Literatūra[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]