Электромагнитные волны

Самое интересное в законе электромагнитной индукции то, что для генерации одним из полей другого (электрическое -> магнитное -> электрическое ->...) нет нужды в зарядах.

Мысленно проведем опыт. Попробуем создать переменное электрическое поле. Возьмем металлический провод и подсоединим к его концам электрический генератор. Эго устройство создает в проводе переменное электрическое поле, гоняющее носители заряда туда-сюда вдоль провода.

Волны на поверхности воды
Волны на поверхности воды

Колебание зарядов создает в пространстве вокруг провода изменяющееся электрическое поле, которое порождает изменяющееся магнитное поле. Изменение этого магнитного поля создает электрическое поле; всякое изменение электрического... и т. д. — начиная с пространства близ провода и захватывая все более удаленные от него области. Поскольку всякое вновь возникшее поле — электрическое или магнитное — простирается на большое расстояние, то этот процесс взаимного порождения будет распространяться все дальше от источника — провода.

Эта распространяющаяся в пространстве совокупность электрического и магнитного полей называется электромагнитной волной. Если колеблющиеся заряды перестанут двигаться, то их поле станет электростатическим. Но волны, уже созданные ими, продолжат распространяться. Они будут вести независимое существование, двигаясь с определенной скоростью.

Возникает очень важный вопрос. С какой скоростью распространяется электромагнитная волна в пространстве? Опираясь на некоторые данные, полученные из простых опытов, английский физик Джеймс Максвелл нашел ответ: скорость электромагнитных волн равна скорости света.

Опустим палку в стоячую воду и будем ритмично двигать ее вверх-вниз. Возникнут волны. Они представляют собой чередующиеся гребни и впадины на поверхности воды, расходящиеся кругами от источника, то есть палки. Хотя при этом сами волны движутся, вода не перемещается вместе с ними. Частицы воды лишь колеблются вверх-вниз и вправо-влево. Расстояние между соседними гребнями назвали длиной волны. Ее обозначают греческой буквой Л (лямбда).

Это важная характеристика не только волн на воде, но и вообще любых, в том числе электромагнитных. Нетрудно заметить, что чем быстрее опускается и поднимается палка, тем меньше получится длина возникающих волн и тем быстрее будут колебаться частицы воды. Чаще колебания — меньше длина волны. Величина, обратно пропорциональная длине волны, называется частотой колебаний волны и обозначается греческой буквой v (ню).


Поделиться ссылкой