
План-конспект уроку на тему "Електромагнітні хвилі"
Тема:. Електромагнітні хвилі.
Мета уроку: навчити використовувати на практиці здобуті знання, вміння і навички
розвинути логічне мислення і методи розв’язку задач
виховати любов до науки
Обладнання уроку: кодоскоп, кодоплівки, конспект уроку.
Тип уроку: лекція з елементами бесіди.
Вид уроку: вивчення нового матеріалу.
Планування уроку:
1. Організаційна частина ( )
2. Актуалізація опорних знань ( )
3. Пояснення нового матеріалу ( )
4. Закріплення нового матеріалу ( )
5. Підведення підсумків ( )
План уроку
1. Електромагнітне поле.
2. Електромагнітні хвилі.
3. Випромінювання електромагнітних хвиль.
4. Закритий коливальний контур.
5. Швидкість електромагнітних хвиль.
6. Густина потоку випромінювання.
7. Залежність густини потоку випромінювання од відстані до джерела.
8. Властивості електромагнітних хвиль
Хід уроку
І. Організаційна частина.
Заходжу в клас, вітаюся з учнями та перевіряю присутніх і їх готовність до уроку.
ІІ. Актуалізація опорних знань.
Дайте, будь-ласка, відповіді на такі запитання:
1. Що таке коливання?
(Під коливанням слід розуміти будь-яку періодичну зміну деякої величини, тобто таку зміну, при якій значення цієї величини через певний інтервал часу, який називають періодом коливань, повторюється.)
2. Що таке затухаючі коливання?
(Затухаючі коливання – це коливання з амплітудою, яка зменшується.)
3. За яких умов вони виникають?
(За умови припинення дії будь-яких сил.)
4. Що таке вільні коливання?
(Коливання із сталою амплітудою в системах, що не зазнають дії зовнішніх сил)
5. Що таке період коливання?
(Тривалість одного повного коливання називають періодом коливання.)
ІІІ. Пояснення нового матеріалу
А зараз ми з вами вивчатимемо нову тему, яка як і раніше пов’язана з хвилями, на цей раз електромагнітними, і також з електромагнітними полями. Почнемо ми з електромагнітного поля.
Електромагнітне поле
Під час вивчення електромагнітних коливань ми користувалися законами електродинаміки, про які йшлося в курсі фізики IX класу. Але цих знань недостатньо, щоб зрозуміти процес утворення і поширення електромагнітних хвиль. Тому після повторення основних положень електродинаміки, які вивчалися в IX класі, ознайомимося з новими фактами.
Основні положення електродинаміки. Електрино заряджені частинки, нерухомі й рухомі, утворюють навколо себе електричне поле. Лінії напруженості цього поля починаються на позитивних зарядах і закінчуються на негативних. Електричне поле діє на заряджені частини незалежно від того, перебувають вони у стані спокою чи рухаються.
Електричний струм (сукупність заряджених частинок, що ручаються напрямлено) створює навколо себе магнітне поле. Лінії магнітної індукції охоплюють провідники із струмом і завжди замкнуті. Такі поля називають вихровими. Магнітне поле діє на електричний струм, тобто на рухомі заряджені частинки. Постійний електричний струм створює магнітне поле, індукція якого з часом не змінюється.
Електричні і магнітні поля неперервні. Це означає, що напруженість електричного поля зарядів і магнітна індукція струмів в усіх точках простору мають певні значення, що поступово змінюються від точки до точки.
Тільки під час вивчення електромагнітної індукції ми ознайомилися з полями, які змінюються з часом. І тут виявився новий фундаментальний факт: змінне магнітне поле породжує електричне поле з замкнутими лініями напруженості. Отже, електричне поле породжується не тільки електричними зарядами, а й змінним магнітним полем.
Під час зміни з часом магнітної індукції виникає електричне моле, лінії напруженості якого охоплюють лінії магнітної індукції. Чим швидше змінюється магнітна індукція, тим більша напруженість електричного поля.
Відповідно до правила Ленца із зростанням магнітної індукції напрям вектора напруженості електричного поля утворює лівий гвинт відносно вектора . Це означає, що при обертанні гвинта з лівою різьбою в напрямі ліній напруженості електричного поля, поступальний рух гвинта збігається з напрямом вектора магнітної індукції.
Навпаки, із зменшенням магнітної індукції напрям вектора напруженості утворює відносно вектора правий гвинт.
Виникнення магнітного поля внаслідок зміни електричного поля. Вивчаючи властивості електромагнітного поля, Максвелл поставив перед собою питання: якщо змінне магнітне поле породжує електричне поле, то чи немає в природі зворотного процесу? Чи не породжує змінне електричне поле в свою чергу магнітне? Міркування, що виникли внаслідок переконаності в єдності природи, внутрішній стрункості і гармонії її законів, є основою гіпотези Максвелла.
Максвелл припустив, що такий процес у природі реальний. В усіх випадках, коли електричне поле з часом змінюється, воно породжує магнітне поле. Лінії магнітної індукції цього поля охоплюють лінії напруженості електричного поля (мал. 80), подібно до того як лінії напруженості електричного поля охоплюють лінії індукції змінного магнітного поля. Але тепер із зростанням напруженості електричного поля напрям вектора індукції збуджуваного магнітного поля утворює відносно вектора правий гвинт.
Коли напруженість електричного поля зменшується, то напрям вектора магнітної індукції утворює відносно вектора лівий гвинт.
Відповідно до гіпотези Максвелла магнітне поле, наприклад, під час зарядження конденсатора після замикання ключа утворюється не тільки струмом у провіднику, а й змінним електричним полем у просторі між обкладками конденсатора (мал. 81). Причому змінне електричне поле створює таке магнітне поле, ніби між обкладками проходив електричний струм такий самий, як у провіднику. Правильність гіпотези Максвелла було доведено експериментальним відкриттям електромагнітних хвиль. Електромагнітні хвилі існують тільки тому, що змінне магнітне поле породжує змінне електричне поле, яке в свою чергу породжує магнітне поле і т. д.
Електромагнітне поле. Після відкриття взаємозв'язку між змінними електричним і магнітним полями стало ясно, що ці поля не існують відособлено, незалежно одне від одного.
Не можна створити змінне магнітне поле без того, щоб одночасно в просторі не виникло й змінне електричне поле. І навпаки, змінне електричне поле не може існувати без магнітного.
Не менш важливо й те, що електричне поле без магнітного або магнітне без електричного можуть існувати тільки відносно певної системи відліку. Так, заряд у стані спокою створює тільки електричне поле (мал. 82). Але ж заряд перебуває в стані спокою лише відносно певної системи відліку. Відносно Інших систем відліку він рухається і, отже, створює і магнітне поле (мал. 83).
Так само в системі відліку, зв'язаній з магнітом, виявляється лише магнітне поле. Але спостерігач, який рухається відносно магніту, виявить і електричне поле. Річ у тому, що в системі відліку, яка рухається відносно магніту, магнітне поле змінюватиметься з часом у міру наближення спостерігача до магніту чи віддалення від нього. Змінне ж із часом магнітне поле породжує вихрове електричне поле (явище електромагнітної індукції) .
Отже, твердження, що в даній точці простору існує тільки електричне або тільки магнітне поле, не має змісту, якщо не зазначити, відносно якої системи відліку ці поля розглядаються. Відсутність електричного поля в системі відліку, в якій магніт перебуває у стані спокою, зовсім не означає, що електричного поля немає взагалі. Відносно будь-якої системи відліку, що рухається відносно магніту, це поле можна виявити.
Електричні й магнітні поля – це прояв єдиного цілого – електромагнітного поля. Електромагнітне поле – особлива форма матерії, через яку відбувається взаємодія між зарядженими частинками. Воно існує реально, тобто незалежно від нас, від наших знань про нього.
Залежно від того, в якій системі відліку розглядаються електромагнітні процеси, виявляються ті чи інші сторони єдиного цілого – електромагнітного поля. Усі інерціальні системи відліку рівнозначні. Тому жодний із проявів електромагнітного поля не має переваг порівняно з усіма іншими.
Електромагнітні хвилі
Фундаментальні закони природи, до яких належать відкриті Максвеллом закони електромагнетизму, цінні тим, що можуть дати значно більше, ніж факти, на основі яких їх добуто.
Серед численних, дуже цікавих і важливих наслідків, які випливають з максвеллівських законів електромагнітного поля, один заслуговує на особливу увагу. Це висновок про те, що електромагнітна взаємодія поширюється із скінченою швидкістю.
За теорією далеко дії кулонівська сила, яка діє на електричний заряд, відразу зміниться, якщо сусідній заряд зрушити з місця. Дія передається вмить. З погляду дії на відстані інакше бути не може. Адже один заряд безпосередньо через пустоту «відчуває» присутність іншого.
Згідно з уявленням про близькодію картина зовсім інша і набагато складніша. Переміщення заряду змінює електричне поле поблизу нього. Це змінне електричне поле породжує змінне магнітне поле в сусідніх ділянках простору. Змінне магнітне поле в свою чергу породжує змінне електричне поле і т. д.
Переміщення заряду спричиняє, таким чином, «сплеск» електромагнітного поля, який, поширюючись, охоплює все більший і більший навколишній простір, перебудовуючи по дорозі те поле, яке було до зміщення заряду. Нарешті, цей «сплеск» досягає другого заряду, що й приводить до зміни сили, яка діє на нього. Але відбувається це не в той момент часу, коли змістився перший заряд. Процес поширення електромагнітного збурення, механізм якого розкрив Максвелл, відбувається із скінченою, хоч і дуже великою, швидкістю. У цьому полягає фундаментальна властивість поля, яка не лишає сумнівів щодо його реальності.
Максвелл математично довів, що швидкість поширення цього процесу дорівнює швидкості світла у вакуумі.
Електромагнітна хвиля. Уявіть собі, що електричний заряд не просто змістився з однієї точки в іншу, а що його примусили дуже швидко коливатися уздовж деякої прямої. Заряд рухається подібно до тягарця, підвішеного на пружині, але коливається із значно більшою частотою. Тоді електричне поле безпосередньо біля заряду періодично змінюватиметься. Період цих змін, очевидно, дорівнюватиме періоду коливань заряду. Змінне електричне поле породжуватиме періодично змінне магнітне поле, яке в свою чергу зумовить появу змінного електричного поля вже на більшій відстані від заряду і т. д.
Не будемо розглядати в деталях складний процес утворення електромагнітного поля, яке породжується коливним зарядом. Наведемо лише кінцевий результат.
У просторі навколо заряду, захоплюючи все більші й більші ділянки, виникає система взаємно перпендикулярних періодично змінних електричних і магнітних полів. На малюнку 84 подано «моментальний знімок» такої системи полів.
Утворюється так звана електромагнітна хвиля, яка поширюється в усіх напрямах від коливного заряду. Але не треба думати, що електромагнітна хвиля, яку показано на малюнку 84, подібно до хвилі на поверхні води, є збуренням якогось середовища. На малюнку в певному масштабі подано значення векторів і в різних точках простору, які лежать на лінії OS, у фіксований момент часу. Ніяких гребенів і западин середовища, як у випадку механічних хвиль на поверхні води, тут немає.
У кожній точці простору електричні й магнітні поля змінюються з часом періодично. Чим далі точка від заряду, тим пізніше прийдуть до неї коливання полів. Отже, на різних відстанях під заряду коливання відбуваються з різними фазами.
Коливання векторів і у будь-якій точці збігаються за фазою. Відстань між двома найближчими точками, в яких коливання відбувається в однакових фазах,— це довжина хвилі
У даний момент часу значення векторів і періодично змінюються в просторі з періодом .
Вектори і в електромагнітній хвилі перпендикулярні між собою і до напряму поширення хвилі. Електромагнітна хвиля – поперечна. Якщо обертати свердлик з правою різьбою від вектора до вектора , то поступальне переміщення свердлика збігатиметься з вектором швидкості хвилі .
Коливні заряди випромінюють електромагнітні хвилі. При цьому істотне значення має те, що швидкість руху таких зарядів з часом змінюється, тобто вони рухаються з прискоренням Наявність прискорення — основна умова випромінювання електромагнітних хвиль. Електромагнітне поле помітно випромінюється не тільки під час коливання заряду, а й при будь-якій швидкій зміні його швидкості. Причому інтенсивність випроміненої хвилі тим більша, чим більше прискорення, з яким рухається заряд.
Наочно це можна уявити так. Під час руху зарядженої частинки із сталою швидкістю утворені нею електричне й магнітне поля супроводжують цю частинку, наче шлейф. Коли частинка рухається прискорено, то проявляється властива електромагнітному полю інертність. Поле «відривається» від частинки і починає існувати самостійно у вигляді електромагнітної хвилі
Енергія електромагнітного поля хвилі в даний момент часу змінюється періодично у просторі із зміною векторів і . Біжуча хвиля несе з собою енергію, що переміщується з швидкістю с вздовж напряму поширення хвилі. Завдяки цьому енергія електромагнітної хвилі у будь-якій ділянці простору з часом періодично змінюється.
Максвелл був глибоко переконаний у тому, що електромагнітні хвилі існують реально. Але він не дожив до того часу, коли їх було виявлено експериментально. Лише через 10 років після його смерті електромагнітні хвилі експериментально добув Герц.
Випромінювання електромагнітних хвиль.
Електромагнітна хвиля утворюється внаслідок взаємного зв'язку змінних електричних і магнітних полів: зміна одного поля зумовлює виникнення другого. Вище було сказано, що чим швидше змінюється з часом магнітна індукція, тим більша напруженість збуджуваного електричного поля. І в свою чергу, чим швидше змінюється напруженість електричного поля, тим більша магнітна індукція.
Отже, щоб добути інтенсивні електромагнітні хвилі, треба утворити електромагнітні коливання досить високої частоти. За цієї умови напруженість електричного поля і індукція магнітного поля будуть швидко змінюватися.
Коливання високої частоти, значно вищої від частоти промислового струму (50 Гц), можна добути за допомогою коливального контура. Частота коливань буде тим вищою, чим менші індуктивність і ємність контура.
Закритий коливальний контур. Висока частота електромагнітних коливань ще не гарантує інтенсивного випромінювання електромагнітних хвиль.
Звичайний контур (його можна назвати закритим),— це майже замкнене електричне коло, в якому сила струму в даний момент часу однакова в усіх ділянках. Такий контур дуже слабо випромінює електромагнітні хвилі.
Кожній ділянці витка котушки контура відповідає близько розміщена ділянка на протилежному кінці діаметра витка, по якій струм проходить у зворотному напрямі (мал. 85). На значній відстані від витка ці ділянки створюють магнітні поля, індукції яких майже однакові за модулем і протилежно напрямлені. Внаслідок цього на відстані від контура поля послаблюються одне одним, І магнітне поле зосереджується тільки всередині котушки.
Те саме відбувається з електричними полями зарядів на обкладках конденсатора. Заряди однакові за модулем і протилежні за знаком. Майже все електричне поле зосереджене між пластинами, а на відстані від них поля зарядів протилежних знаків майже цілком компенсуються одне одним.
Відкритий коливальний контур. Щоб добути електромагнітні хвилі, Герц скористався простим пристроєм, який тепер називається вібратором Герца. Цей пристрій є відкритим коливальним контуром.
До відкритого контура можна перейти від закритого, якщо поступово розсувати пластини конденсатора, зменшуючи їх площу і одночасно зменшувати кількість витків котушки. Врешті матимемо просто прямий провід (мал. 86). Це і є відкритий коливальний контур. Ємність і індуктивність вібратора Герца малі. Тому частота коливань досить велика.
У відкритому контурі заряди не зосереджені на кінцях, а розміщені по всьому провіднику. Струм у даний момент часу в усіх перерізах провідника має однаковий напрям, але сила струму в різних перерізах провідника не однакова. На кінцях вона дорівнює нулю, а посередині досягає максимального значення. (Нагадаємо, що в звичайних колах змінного струму сила струму в усіх перерізах у даний момент часу однакова).
Щоб збудити коливання в такому контурі, у часи Герца робили так. Провід розрізали посередині так, щоб лишився невеликий повітряний проміжок, який називають іскровим (мал. 87). Потім заряджали обидві частини провідника до високої різниці потенціалів. Коли різниця потенціалів перевищувала деяке граничне значення, проскакувала іскра, коло замикалося і в відкритому контурі виникали коливання (мал. 88).
Створювані окремими ділянками вібратора електричні й магнітні поля не компенсуються на великих відстанях од вібратора.
Коливання в контурі будуть затухаючими з двох причин: по-перше, внаслідок наявності активного опору; по-друге, через те, що вібратор випромінює електромагнітні хвилі й втрачає при цьому енергію. Після того як коливання припиняться, джерело знову заряджає обидва провідники до настання пробою іскрового проміжку, і все повторюється спочатку.
Тепер, щоб добути незатухаючі коливання у відкритому коливальному контурі, його індуктивне зв'язують з коливальним контуром генератора на транзисторі або генераторів інших типів.
Досліди Герца. Герц добув електромагнітні хвилі, збуджуючи у вібраторі за допомогою джерела високої напруги серію імпульсів швидкозмінного струму. Коливання електричних зарядів у вібраторі утворюють електромагнітну хвилю. Але у вібраторі коливається не одна заряджена частинка, а величезна кількість електронів, які рухаються узгоджено. В електромагнітній хвилі вектори і перпендикулярні один до одного, причому вектор лежить у площині, яка проходить через вібратор, а вектор перпендикулярний до цієї площини. На малюнку 89 показано лінії електричного і магнітного полів навколо вібратора в фіксований момент часу: в горизонтальній площині розміщені лінії індукції магнітного поля, а в вертикальній — лінії напруженості електричного поля. Випромінювання хвиль максимальне в напрямі, перпендикулярному до осі вібратора. Уздовж осі випромінювання нема.
Реєстрував електромагнітні хвилі Герц приймальним вібратором — таким самим пристроєм, як і випромінюючий вібратор. Під дією змінного електричного поля електромагнітної хвилі в приймальному вібраторі збуджуються коливання струму. Якщо власна частота приймального вібратора збігається з частотою електромагнітної хвилі, спостерігається резонанс. Коливання в приймальному вібраторі відбуваються з великою амплітудою, якщо приймальний вібратор розміщений паралельно з випромінюючим. Герц виявив їх, спостерігаючи іскорки в дуже малому проміжку між провідниками приймального вібратора.
Герц не тільки добув електромагнітні хвилі, а й виявив, що вони поводяться подібно до інших видів хвиль. Зокрема, він спостерігав відбивання електромагнітних хвиль від металевого листа й інтерференцію хвиль. Від додавання хвилі, що йде від вібратора й хвилі, відбитої від металевого листа, утворюються максимуми і мінімуми. Переміщуючи приймальний вібратор, можна знайти положення максимумів і визначити довжину хвилі.
Швидкість електромагнітних хвиль. У дослідах Герца довжина хвилі становила кілька десятків сантиметрів. Обчисливши власну частоту електромагнітних коливань вібратора, Герц зумів визначити швидкість електромагнітної хвилі за формулою . Виявилось, що вона дорівнює швидкості світла с=300 000 км/с.
Досліди Герца блискуче підтвердили теоретичні передбачення Максвелла.
Випромінені електромагнітні хвилі несуть із собою енергію. Енергетичні характеристики хвиль мають важливе значення, оскільки від них залежить вплив джерел випромінювання на його приймачі. Ознайомимося з однією з найголовніших характеристик випромінювання.
Густина потоку випромінювання. Розглянемо поверхню площею S, через яку електромагнітні хвилі переносять енергію. На малюнку 90 показано таку площу; прямі лінії показують напрями поширення електромагнітних хвиль. Це промені — лінії, перпендикулярні до хвильових поверхонь.
Густиною потоку електромагнітного випромінювання І називають відношення електромагнітної енергії , що проходить за час через перпендикулярну до променів поверхню площею S, до добутку площі S на час :
Фактично це потужність електромагнітного випромінювання (енергія за одиницю часу), що проходить через одиницю площі поверхні. Густину потоку випромінювання в СІ виражають у ватах на квадратний метр (Вт/м2). Іноді цю величину називають інтенсивністю хвилі.
Виразимо / через густину електромагнітної енергії та швидкість її поширення с. Для цього візьмемо поверхню площею S, перпендикулярну до променів, і побудуємо на ній як на основі циліндр з твірною . Об'єм циліндра . Енергія електромагнітного поля в циліндрі дорівнює добутку густини енергії на об'єм: . Уся енергія за час пройде через праву основу циліндра. Тому з дістанемо: , тобто густина потоку випромінювання дорівнює добутку густини електромагнітної енергії на швидкість її поширення.
Знайдемо залежність густини потоку випромінювання од відстані до джерела. Для цього введемо ще одне нове поняття.
Точкове джерело випромінювання. Джерела випромінювання електромагнітних хвиль бувають різні. Найпростіше — точкове джерело.
Джерело випромінювання вважають точковим, якщо його розміри значно менші од відстані, на якій оцінюють його дію. Крім того, приймається, що таке джерело посилає електромагнітні хвилі в усіх напрямах з однаковою інтенсивністю. Точкове джерело — це така сама ідеалізація реальних джерел, як і інші прийняті у фізиці моделі: матеріальна точка, Ідеальний газ і т. ін.
Зорі випромінюють світло, тобто електромагнітні хвилі. Оскільки відстані до зір у величезне число разів більші від їх розмірів, саме зорі є найкращою моделлю точкових джерел.
Залежність густини потоку випромінювання од відстані до джерела. Енергія, яку несуть із собою електромагнітні хвилі, розподіляється з часом по все більшій і більшій поверхні. Тому енергія, що переходить через одиничну площу за одиницю часу, тобто густина потоку випромінювання, зменшується в міру віддалення від джерела.
З'ясувати залежність густини потоку випромінювання од відстані до джерела можна, помістивши точкове джерело в центр сфери радіусом R. Площа поверхні сфери . Якщо вважати, що джерело за час в усіх напрямах випромінює енергію , то .
Густина потоку випромінювання від точкового джерела зменшується обернено пропорційно квадрату відстані до джерела.
Залежність густини потоку випромінювання від частоти. Електромагнітні хвилі випромінюються внаслідок прискореного руху частинок. Напруженість електричного поля і магнітна індукція електромагнітної хвилі пропорційні прискоренню випромінюючих частинок. Для гармонічних коливань прискорення пропорційне квадрату частоти. Тому напруженість електричного поля і магнітна індукція пропорційні квадрату частоти:
, .
Густина енергії електричного поля пропорційна квадрату напруженості поля. Енергія магнітного поля (це можна показати) пропорційна квадрату магнітної індукції. Повна густина енергії електромагнітного поля дорівнює сумі густин енергії електричного і магнітного полів. Тому густина потоку випромінювання пропорційна:
.
Оскільки відповідно до , то .
Властивості електромагнітних хвиль
Для кращого розуміння різноманітних застосувань електромагнітних хвиль необхідно хоча б коротко
ознайомитися з деякими їх властивостями. Сучасне шкільне обладнання дає можливість порівняно легко вивчити на дослідах основні властивості електромагнітних хвиль. Для цього є спеціальний комплект апаратури, який складається з генератора надвисокої частоти (НВЧ), приймача хвиль і ряду допоміжних пристосувань. He розглядаючи будову генератора, ознайомимося з деякими властивостями електромагнітних хвиль.
Для здійснення напрямленого випромінювання і приймання електромагнітних хвиль використовуються спеціальні рупорні антени прямокутного перерізу.
Встановимо на столі на однаковій висоті генератор і приймач антенами один до одного і доможемось доброї чутності звуку в гучномовці. Помістимо між антенами пластину з діелектрика і зауважимо, що гучність дещо зменшилась. Якщо замінити діелектрик металевою пластиною, то приймання хвиль взагалі припиняється. Це свідчить про те, що хвилі відбиваються провідником. Кут відбивання електромагнітних хвиль, як і хвиль будь-якої іншої природи, дорівнює кутові падіння. В цьому легко переконатися, розмістивши антени під однаковими кутами до металевої пластини F. Звук зникає, якщо забрати пластину або повернути її на деякий інший кут.
Мал. 48
Електромагнітні хвилі зазнають заломлення на межі діелектрика. В цьому можна переконатися, помістивши на місце пластини трикутну призму з діелектрика (мал. 48), наприклад, з парафіну. Під час повертання призми спостерігатимемо зникнення й появу звуку.
За допомогою генератора можна спостерігати й найважливіші хвильові явища — інтерференцію і дифракцію електромагнітних хвиль. Інтерференцію, зокрема, можна спостерігати так. Генератор і приймач розміщують один проти одного (мал. 49) і потім знизу підносять металеву пластину. При цьому спостерігається почергове послаблення і посилення звуку, що пояснюється інтерференцію двох хвиль, з яких одна поширюється безпосередньо від антени генератора, а друга — після відбивання від пластини.
На досліді можна також переконатися у поперечності електромагнітних хвиль. Для цього між генератором і приймачем розміщують решітку з паралельних металевих стержнів (мал. 50). Повертаючи решітку, спостерігають підсилення й послаблення сигналу аж до повної його відсутності. Приймання відсутнє тоді, коли електричний вектор Е падаючої електромагнітної хвилі паралельний стержням. У цьому випадку в стержнях збуджуються струми і решітка відбиває падаючі хвилі подібно до суцільної металевої пластини. Якщо ж вектор ЇЇ перпендикулярний до стержнів, струми не збуджуються в стержнях і електромагнітна хвиля проходить крізь решітку.
ІV. Закріплення вивченого матеріалу.
1. Внаслідок яких процесів виникає магнітне поле?
Електричний струм (сукупність заряджених частинок, що ручаються напрямлено) створює навколо себе магнітне поле.
2. Який фізичний зміст густини потоку випромінювання?
Густиною потоку електромагнітного випромінювання І називають відношення електромагнітної енергії , що проходить за час через перпендикулярну до променів поверхню площею S, до добутку площі S на час :
3. Як направлені вектори , і один відносно одного в електромагнітній хвилі?
Вектори і в електромагнітній хвилі перпендикулярні між собою і до напряму поширення хвилі. Електромагнітна хвиля – поперечна. Якщо обертати свердлик з правою різьбою від вектора до вектора , то поступальне переміщення свердлика збігатиметься з вектором швидкості хвилі .
V. Підведення підсумків уроку.
Молодці, ви сьогодні дуже добре попрацювали на уроці.
А тепер запишіть будь-ласка в щоденники домашнє завдання. §______ Урок закінчено. До побачення.
Підпис студента: _______________________
Підпис вчителя: ________________________