§ 59. Опыты с электромагнитными волнами.

Дата: 2025-05-21; Просмотры: 2

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Рис. 127. Образование тени. В нижней части рисунка расположение приборов показано в плане: 1 — генератор с излучающим вибратором, 2 — металлический экран, 3 — приемник с индикатором

Рис. 128. Отражение от металла электромагнитной волны: i — угол падения, r — угол отражения

Рис. 129. Параболический рефлектор у излучающего вибратора (а) и у приемного (б)

Чтобы воспроизвести некоторые из опытов Герца и получить тем самым более подробное представление об электромагнитной волне, в настоящее время нет надобности обращаться к старинной «искровой» технике возбуждения волн. Мы уже знаем, как с помощью автоколебательных систем — генераторов с электронными лампами — была решена задача получения незатухающих электрических колебаний (§§ 30, 31). Существенно, что в случае незатухающего гармонического колебания излучаемая передатчиком энергия сконцентрирована на одной частоте, а не распределена по всему спектру, как это имеет место при излучении сильно затухающих

	Преломление электромагнитной волны в призме ( призма из парафина или асфальта) Рис. 130, 131.

колебаний. Благодаря этому приемник, настроенный в резонанс на эту частоту, поставлен в значительно более выгодные условия.

Рис. 132. Образование стоячей электромагнитной волны

Для опытов целесообразно воспользоваться достаточно короткими электромагнитными волнами, чтобы размеры приборов — резонансных вибраторов, экранов, призм и т. п.— были не слишком велики. Наиболее удобны волны, имеющие длину несколько сантиметров. В настоящее время во многих школах имеется передающая и приемная аппаратура, работающая на трехсантиметровых волнах.

Современная радиотехника использует и миллиметровые и еще более короткие (субмиллиметровые) волны, но для описываемых ниже опытов столь малые длины волн неудобны. Эти опыты можно осуществить и с волнами метрового диапазона (например, 6 м, когда длина резонансного вибратора составляет 3 м). Однако сантиметровый и дециметровый диапазоны наиболее удобны: с приборами на длину волны 6 м опыты следует делать на открытом воздухе, на ровном открытом месте, так как в противном случае результаты искажаются из-за отражения радиоволн от окружающих предметов (прежде всего металлических: железные балки в здании, электропроводка, телеграфные провода и т. п.).

Рис. 133. Наиболее сильный ток в индикаторе возникает только при вертикальном расположении приемного вибратора. При любом горизонтальном положении вибратора тока нет	Рис. 134. Наиболее сильный ток в приемном витке получается при его расположении, показанном слева. В двух других изображенных положениях тока нет

	Рис. 138. Пеленгация радиопередатчика из двух точек определяет его положение	Если мы установили направления электрического и магнитного полей Е и В, то мы найдем тем самым направление, по которому приходит волна. Другими словами, мы узнаем направление на излучатель волны из места, где производится прием. Направление электрического поля почти для всех применяемых в технике антенн вертикально. Установить же направление магнитного поля можно с помощью приемного витка (или катушки из нескольких витков — так называемой рамочной антенны). На этом основана радиопеленгация — определение направления из данного пункта на принимаемую радиостанцию Если
	направление на радиостанцию (пеленг) определено из двух пунктов, расстояние между которыми известно (А и В на рис. 138), то, построив по известной стороне АВ и двум углам треугольник, можно засечь радиостанцию, т. е. определить ее местонахождение.
Рис. 137. Внешний вид переносного радиопеленгатора	Принцип, положенный в основу пеленгации, используется и для целей радионавигации — вождения кораблей и самолетов по. определенному направлению, заданному специальными
передатчиками (радиомаяками). На корабле или самолете ставится при этом специальный приемник с рамочной антенной — радиокомпас, показывающий отклонения от требуемого курса. Иногда сигналы, принимаемые радиокомпасом, используются для управления рулевыми механизмами, т. е. осуществляется автоматическое сохранение заданного курса (автопилот).

Перечислим некоторые из возможных опытов, предполагая, что генератор снабжен излучающим вибратором, а приемник — приемным вибратором. Надо поместить излучающий вибратор в фокусе цилиндрического зеркала из металлического листа, согнутого по дуге параболы (рис. 129, а).

	Рис. 136. Электромагнитная волна поперечна
Рис. 135. Расположение векторов электрического и магнитного полей при вертикальном излучателе для волн, распространяющихся в горизонтальном направлении

Интенсивность плоской волны, выходящей из такого рефлектора, существенно больше, чем в ненаправленном

излучении самого вибратора в отсутствие рефлектора. Таким же рефлектором можно снабдить и приемный вибратор (рис. 129, б), что повышает его чувствительность.