Elektromagnetinės bangos
5 (100%) 1 vote

Elektromagnetinės bangos

Elektromagnetinių bangų savybėsElektromagnetinis laukas yra ypatinga forma judančios materijos, kuriai būdinga masė ir energija. Elektromagnetinio lauko energijos egzistavimą įrodo jau tai, kas ją priima radijo imtuvai.

Elektromagnetinių bangų sklidimo greitis priklauso nuo erdvę užpildančių medžiagų elektrinių ir magnetinių savybių.Jis apskaičiuojamas iš tokios formules:

v = 3•10’/ √ε μ (m/s).

Čia ε – medžiagos dielektrinė skverbtis,

μ – medžiagos santykinė magnetinė skverbtis.

Beorės erdvės ε = 1 , μ = 1 ir v = 3 •10’ m/s. Elektromagnetinių bangų sklidimo ore priklauso nuo oro slėgio. Esant normaliam oro slėgiui, v =2,95 •10’ m/s.

Erdvėje, užpildytoje vienalyte medžiaga, elektromagnetinės bangos sklinda tiesia linija, vadinama bangos spinduliu. Išilgai spindulio elektrinis ir magnetinis laukai yra išsidėstę sinusoidėmis ir fazė sutampa. Elektromagnetinio lauko fazės įvairiuose taškuose yra nevienodas.

Paviršius, kuriame elektrinio ir magnetinio laukų fazės vienodos, vadinamos bangų frontu.Bangų sklidimo kryptis sutampa su šio paviršiaus spinduliais.

Elektrinio ir magnetinio laukų vektoriai yra statmeni vienas kitam, ir jie abu yra statmeni sklidimo krypčiai (greičio vektoriui). Tokios bangos vadinamos skersinėmis.

Elektrinio ir magnetinio laukų, o taip pat greičio vektorių padėtis Žemės paviršiaus atžvilgiu gali būti įvairi, priklausomai nuo greičio vektoriaus krypties ir poliarizacijos plokštumos.Poliarizacijos plokštuma vadinama plokštuma, kurioje yra elektrinio lauko ir greičio vektoriai.

Jeigu greičio vektorius yra lygiagretus. Žemės paviršiui, tai dažniausiai bangos būna poliarizuotos vertikaliai arba horizontaliai. Vertikaliai poliarizuotų bangų elektrinio lauko vektorius yra statmenas Žemės paviršiui, o horizontaliai poliarizuotų bangų – horizontalus. Horizontaliai poliarizuotos bangos gali būti pakankamai aukštai nuo Žemės paviršiaus.

Žemės paviršiaus elektrinio lauko vektoriaus padėtis priklauso nuo pradinės poliarizacijos, kritimo kampo ir dirvos laidumo. Esant idealiam Žemės paviršiaus laidumui, elektrinio lauko vektoriaus horizontali dedamoji lygi nuliui. Esant bet kokiam laidumui, atsiradusios Žemėje srovės iškraipo lauko sklidimo pobudį, ir elektrinio lauko vektorius pasvyra, t.y. atsiranda ir horizontali dedamoji.

Radijo bangos neša elektromagnetinę energiją. Jos kiekį charakterizuoja energijos srauto tankis, arba Pointingo vektorius. Energijos srauto tankis, arba Pointingo vektorius yra energijos kiekis krintantis per 1 sekundę į 1m² plokštumą, kuri yra statmena sklidimo krypčiai:

Π = E H

Čia Π – Pointingo vektorius, w/m²

E – elektrinio lauko stiprumo vektorius, V/m,

H – magnetinio lauko stiprumo vektorius, A/m.

Elektrinio ir magnetinio laukų stiprumų laisvoje erdvėje santykis vadinamas laisvosios erdvės bangine varža:

Rbo =E/H

Pointingo vektoriaus kryptis rodo elektromagnetinių bangų sklidimo kryptį,

Sklindant elektromagnetinėms bangoms, energija išsisklaido. Todėl elektrinis ir magnetinis laukai silpnėja proporcingai atstumui, o Pointingo vektorius (galingumas) mažėja proporcingai atstumo kvadratui.

Elektromagnetinių bangų sklidimo pobūdis

Elektromagnetinių bangų sklidimo pobūdis priklauso nuo bangos ilgio, Žemės kreivumo, Žemės paviršiaus charakterio, atmosferos sudėties, paros ir metų laiko, jonosferos būklės, Žemės magnetinio lauko bei oro sąlygų.

Šiuo metu naudojamos įvairaus ilgio elektromagnetinės bangos. Bangos ilgis turi lemiama reikšmę jos sklidimui. Todėl, remiantis sklidimo ypatumais, radijo bangos skirstomos į diapozonus. Bangų diapozonų ribos nėra griežtos.

Radijo bangos, spinduliuojamos iš antenos S, į priėmimo vietą P gali patekti dviem keliais. Banga, kuri sklinda 1 keliu, gaubdama Žemės paviršių, vadinama paviršine, o banga, kuri sklinda 2 keliu (atspindi nuo atmosferos), – erdvine.

Elektromagnetinės bangos, sklisdamos iš vienos medžiagos į kitą, atspindi ir lūžta. Kadangi bangų sklidimo greitis priklauso nuo elektrinių ir magnetinių savybių, tai, bangai patekus į kitų medžiagą, jos greitis pakinta, o tuo pačiu pakinta ir jos ilgis.

Kuo labiau skiriasi medžiagų savybės, tuo smarkiau spindulys lūžta ir tuo daugiau energijos atspindi. Atsispindėjusios energijos kiekis priklauso nuo medžiagos elektrinių ir magnetinių savybių. Nuo idealaus laidininko (R=0) ir nuo absoliutaus dielektriko (R= ∞) elektromagnetinės bangos atspindi pilnai. Nuo kitokių medžiagų dalis energijos atsispindi, dalis į jas praeina. Radijo bangos taip pat atsispindi kaip ir šviesa, t.y. kritimo kampas yra lygus atspindžio kampui, krintantis ir atspindėjęs spinduliai yra vienoje plokštumoje, statmenoje atspindinčiam paviršiui.

Elektromagnetinėms bangoms būdingi interferencijos ir difrakcijos reiškiniai. Interferencija yra toks reiškinys, kai dviejų spindulių elektromagnetiniai laukai susideda jei fazės sutampa, arba atsiima, jei fazės skiriasi. Difrakcija – reiškinys, kai elektromagnetinės bangos sklinda, gaubdamos Žemės paviršių ir kitas kliūtis. Kuo ilgesnė banga, paliginus su kliūties matmenimis, tuo stipriau pasireiškia difrakcija.

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 740 žodžiai iš 2462 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.