Презентація з фізики у 11 класі - "Утворення і поширення електромагнітних хвиль. Досліди Г. Герца"

Утворення і поширення електромагнітних хвиль. Досліди Г. Герца.

Англійський фізик Д. К. Максвелл в 1864 р створив теорію електромагнітного поля. (Змінне магнітне поле породжує змінне електричне поле, а змінне електричне поле породжує змінне магнітне поле.) Звичайно, спочатку одне з полів створюється джерелом зарядів або струмів. Але в подальшому ці поля вже можуть існувати незалежно від таких джерел, викликаючи появу один одного. Тобто, електричне і магнітне поля є складовими єдиного електромагнітного поля. І всяка зміна одного з них викликає появу іншого. Ця гіпотеза становить основу теорії Максвелла.* Ця теорія феноменологична. Це означає, що вона створена на основі припущень і спостережень, і не розглядає причину, що викликає виникнення електричних і магнітних полів.

Електромагнітні коливання, що виникають в коливальному контурі, по теорії Максвелла можуть поширюватися в просторі. У своїх роботах він показав, що ці хвилі поширюються зі швидкістю світла в 300 000 км / с. Однак дуже багато вчених намагалися спростувати роботу Максвелла, одним з них був Генріх Герц. Він скептично ставився до робіт Максвелла і спробував провести експеримент по спростуванню поширення електромагнітного поля.

В електромагнітному полі магнітна індукція і напруженість електричного поля розташовуються взаємно перпендикулярно, і з теорії Максвелла випливало, що площину розташування магнітної індукції і напруженості знаходиться під кутом 900до напрямку поширення електромагнітної хвилі

Ці висновки і спробував заперечити Генріх Герц. У своїх дослідах він спробував створити пристрій для вивчення електромагнітної хвилі. Для того щоб отримати випромінювач електромагнітних хвиль, Генріх Герц побудував так званий вібратор Герца, зараз ми називаємо його передавальною антеною

Маючи в наявності закритий коливальний контур (Рис. 3), Герц став розводити обкладки конденсатора в різні боки і, врешті-решт, обкладки розташувалися під кутом 1800, при цьому вийшло, що якщо в цьому коливальному контурі відбувалися коливання, то вони обволікали цей відкритий коливальний контур з усіх боків.

В результаті цього змінне електричне поле створювало змінне магнітне, а змінне магнітне створювало електричне і так далі. Цей процес і стали називати електромагнітної хвилею

Якщо до відкритого коливального контуру підключити джерело напруги, то між мінусом і плюсом буде проскакувати іскра, що як раз і є прискорено рухаючий заряд. Навколо цього заряду, що рухається з прискоренням, утворюється змінне магнітне поле, яке створює змінне вихрове електричне поле, яке, в свою чергу, створює змінне магнітне, і так далі. Таким чином, за припущенням Генріха Герца відбуватиметься випромінювання електромагнітних хвиль. Метою експерименту Герца було поспостерігати взаємодію і поширення електромагнітних хвиль.

Для прийняття електромагнітних хвиль Герцу довелося зробити резонатор. Це коливальний контур, який представляв собою розрізаний замкнутий провідник, забезпечений двома кульками, і ці кульки розташовувалися на невеликій відстані один від одного. Між двома кульками резонатора проскакувала іскра майже в той же самий момент, коли проскакувала іскра в випромінювач

Присутніми були випромінювання електромагнітної хвилі і, відповідно, прийом цієї хвилі резонатором, який використовувався як приймач. З цього досвіду слід, що електромагнітні хвилі є, вони поширюються, відповідно, переносять енергію, можуть створювати електричний струм в замкнутому контурі, який знаходиться на досить великій відстані від випромінювача електромагнітної хвилі.

У дослідах Герца відстань між відкритим коливальним контуром і резонатором становило близько двох метрів. Цього було досить, щоб з'ясувати, що електромагнітна хвиля може поширюватися в просторі. Надалі Герц проводив свої експерименти і з'ясував, як поширюється електромагнітна хвиля, що деякі матеріали можуть перешкоджати поширенню, наприклад матеріали, які проводять електричний струм, не давали проходити електромагнітної хвилі. Матеріали, які не проводять електричний струм, давали електромагнітної хвилі пройти.

Джерела інформаціїhttps://interneturok.ru/physics/11-klass/belektromagnitnye-kolebaniya-i-volny-b/elektromagnitnye-volny-opyty-g-gertsa-izobretenie-radio-a-popovymhttp://ency.info/materiya-i-dvigenie/elektrichestvo-i-magnetizm/447-elektromagnitnaya-induktsiyahttp://foxford.ru/wiki/fizika/elektromagnitnye-volny-i-ih-svoystva#!https://ru.wikipedia.org/wiki/Герц,_Генрих_Рудольф

Дякую за увагу!