Цахилгаан гүйдэл нь давтамж эсвэл чиглэлээ өөрчлөх бүрт цахилгаан соронзон долгион үүсгэдэг - орон зай дахь цахилгаан ба соронзон хүчний талбайн хэлбэлзэл. Үүний нэг жишээ бол радио дамжуулагчийн антенн дахь гүйдэл өөрчлөгдөх бөгөөд энэ нь орон зайд тархах радио долгионы цагиргийг үүсгэдэг.

Цахилгаан соронзон долгионы энерги нь түүний уртаас хамаардаг - хоёр зэргэлдээх "оргил" -ын хоорондох зай. Долгионы урт богино байх тусам түүний энерги өндөр болно. Уртынхаа бууралтын дарааллаар цахилгаан соронзон долгионыг радио долгион, хэт улаан туяа, үзэгдэх гэрэл, хэт ягаан туяа, рентген туяа, гамма цацраг гэж хуваадаг. Гамма цацрагийн долгионы урт нь метрийн зуун тэрбумын нэгд ч хүрдэггүй бол радио долгионы урт нь километрээр хэмжигддэг.

Цахилгаан соронзон долгионгэрлийн хурдаар орон зайд тархах ба тэдгээрийн цахилгаан ба соронзон орны хүчний шугамууд нь бие биенээсээ болон долгионы хөдөлгөөний чиглэлд тэгш өнцөгт байрладаг.

Цахилгаан соронзон долгионЦөөрөмд хайрга унаснаас үүссэн долгионтой адил хоёр талын радио станцын дамжуулагч антеннаас аажмаар өргөжиж буй тойрог хэлбэрээр цацруулна. Антенн дахь хувьсах цахилгаан гүйдэл нь цахилгаан ба соронзон орны долгионыг үүсгэдэг.

Цахилгаан соронзон долгионы диаграм

Цахилгаан соронзон долгион нь шулуун шугамаар тархдаг бөгөөд түүний цахилгаан ба соронзон орон нь энергийн урсгалд перпендикуляр байдаг.

Цахилгаан соронзон долгионы хугарал

Яг л гэрлийн нэгэн адил бүх цахилгаан соронзон долгион нь зөв өнцгөөс бусад өнцгөөр бодис руу орохдоо хугардаг.

Цахилгаан соронзон долгионы тусгал

Хэрэв цахилгаан соронзон долгион нь металл параболын гадаргуу дээр унах юм бол тэдгээр нь нэг цэг дээр төвлөрдөг.

Цахилгаан соронзон долгионы өсөлт

дамжуулагч антеннаас үүсэх цахилгаан соронзон долгионы хуурамч загвар нь цахилгаан гүйдлийн нэг хэлбэлзлээс үүсдэг. Антенн дээр гүйдэл урсах үед цахилгаан орон (улаан шугам) нь дээрээс доош, соронзон орон (ногоон шугам) нь цагийн зүүний эсрэг чиглэгддэг. Хэрэв гүйдэл чиглэлээ өөрчилвөл цахилгаан болон соронзон оронтой ижил зүйл тохиолддог.

Владимир бүс нутаг
аж үйлдвэрийн - арилжааны
лицей

хийсвэр

Цахилгаан соронзон долгион

Дууссан:
11 "Б" ангийн сурагч
Львов Михаил
Шалгасан:

Владимир 2001 он

Төлөвлөгөө

1. Оршил …………………………………………………… 3

2. Долгионы тухай ойлголт, түүний шинж чанар………………………… 4

3. Цахилгаан соронзон долгион…………………………………… 5

4. Оршихуйн туршилтын баталгаа
цахилгаан соронзон долгион…………………………………………………6

5. Цахилгаан соронзон цацрагийн урсгалын нягт ……………. 7

6. Радиогийн шинэ бүтээл……………………………………….… 9

7. Цахилгаан соронзон долгионы шинж чанар…………………………10

8. Модуляци ба илрүүлэх………………………………… 10

9. Радио долгионы төрөл, тархалт……………………… 13

Танилцуулга

Долгион үйл явц нь байгальд маш өргөн тархсан байдаг. Байгальд механик болон цахилгаан соронзон гэсэн хоёр төрлийн долгион байдаг. Механик долгион нь бодисоор тархдаг: хий, шингэн эсвэл хатуу. Цахилгаан соронзон долгион нь тархах ямар ч бодис шаарддаггүй бөгөөд үүнд радио долгион, гэрэл орно. Цахилгаан соронзон орон нь вакуум, өөрөөр хэлбэл атом агуулаагүй орон зайд байж болно. Цахилгаан соронзон долгион ба механик долгионы хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байгаа хэдий ч цахилгаан соронзон долгион нь тархахдаа механик долгионтой адил ажилладаг. Гэхдээ хэлбэлзлийн нэгэн адил бүх төрлийн долгионыг ижил буюу бараг ижил хуулиар тоон байдлаар тодорхойлдог. Би ажилдаа цахилгаан соронзон долгион үүсэх шалтгаан, тэдгээрийн шинж чанар, бидний амьдралд хэрэглэх талаар авч үзэхийг хичээх болно.

Долгионы тухай ойлголт ба түүний шинж чанар

Долгион цаг хугацааны явцад орон зайд тархдаг чичиргээ гэж нэрлэдэг.

Долгионы хамгийн чухал шинж чанар бол түүний хурд юм. Аливаа байгалийн давалгаа сансар огторгуйд шууд тархдаггүй. Тэдний хурд хязгаарлагдмал.

Механик долгион тархах үед хөдөлгөөн нь биеийн нэг хэсгээс нөгөөд шилждэг. Хөдөлгөөний дамжуулалттай холбоотой нь энергийн дамжуулалт юм. Бүх долгионы шинж чанараас үл хамааран үндсэн шинж чанар нь бодисыг шилжүүлэхгүйгээр энергийг дамжуулдаг явдал юм. Эрчим хүч нь утас, утас гэх мэтийн эхэн дэх чичиргээг өдөөж, долгионтой хамт тархдаг эх үүсвэрээс ирдэг. Аливаа хөндлөн огтлолоор эрчим хүч тасралтгүй урсдаг. Энэ энерги нь хүйн ​​хэсгүүдийн хөдөлгөөний кинетик энерги ба түүний уян хатан хэв гажилтын боломжит энергиээс бүрдэнэ. Долгион тархах үед хэлбэлзлийн далайц аажмаар буурч байгаа нь механик энергийн нэг хэсгийг дотоод энерги болгон хувиргахтай холбоотой юм.

Хэрэв та сунгасан резинэн утасны төгсгөлийг тодорхой v давтамжтай зохицон чичиргээ хийвэл эдгээр чичиргээ нь утсаар тархаж эхэлнэ. Утасны аль ч хэсгийн чичиргээ нь утасны төгсгөлийн чичиргээтэй ижил давтамж, далайцтай тохиолддог. Гэхдээ зөвхөн эдгээр хэлбэлзэл нь бие биентэйгээ харьцуулахад үе шатанд шилждэг. Ийм долгионыг нэрлэдэг монохромат.

Хэрэв утаснуудын хоёр цэгийн хэлбэлзлийн хоорондох фазын шилжилт 2n-тэй тэнцүү бол эдгээр цэгүүд яг адилхан хэлбэлздэг: эцсийн эцэст cos(2lvt+2l) = =сos2пvt. Ийм хэлбэлзлийг нэрлэдэг үе шатанд(ижил үе шатанд тохиолддог).

Ижил фазаар хэлбэлзэж буй бие биендээ хамгийн ойрхон цэгүүдийн хоорондох зайг долгионы урт гэнэ.

Долгионы урт λ, v давтамж, долгионы хурд в хоорондын хамаарал. Нэг хэлбэлзлийн үед долгион нь λ зайд тархдаг. Тиймээс түүний хурдыг томъёогоор тодорхойлно

Тэр үеэс хойш Тба давтамж v нь T = 1 / v хамаарлаар холбогдоно

Долгионы хурд нь долгионы урт ба хэлбэлзлийн давтамжийн үржвэртэй тэнцүү байна.

Цахилгаан соронзон долгион

Одоо цахилгаан соронзон долгионыг шууд авч үзэх рүү шилжье.

Байгалийн үндсэн хуулиуд нь тэдгээрээс үүсэлтэй баримтуудад агуулагдахаас хамаагүй илүү зүйлийг илчилж чаддаг. Үүний нэг нь Максвеллийн нээсэн цахилгаан соронзон хуулиуд юм.

Максвеллийн цахилгаан соронзон орны хуулиас үүдэлтэй тоо томшгүй олон, маш сонирхолтой, чухал үр дагаврын нэг нь онцгой анхаарал хандуулах ёстой. Энэ нь цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл нь хязгаарлагдмал хурдаар тархдаг гэсэн дүгнэлт юм.

Богино хугацааны үйл ажиллагааны онолын дагуу цэнэгийг хөдөлгөхөд түүний ойролцоох цахилгаан орон өөрчлөгддөг. Энэхүү хувьсах цахилгаан орон нь сансар огторгуйн хөрш зэргэлдээ бүс нутагт хувьсах соронзон орон үүсгэдэг. Хувьсах соронзон орон нь эргээд хувьсах цахилгаан орон гэх мэтийг үүсгэдэг.

Тиймээс цэнэгийн хөдөлгөөн нь цахилгаан соронзон орны "тэсрэлт" үүсгэдэг бөгөөд энэ нь тархаж, хүрээлэн буй орон зайн улам бүр том талбайг хамардаг.

Максвелл энэ үйл явцын тархалтын хурд нь вакуум дахь гэрлийн хурдтай тэнцүү гэдгийг математикийн аргаар нотолсон.

Цахилгаан цэнэг зүгээр л нэг цэгээс нөгөөд шилжсэнгүй, тодорхой шулуун шугамын дагуу хурдацтай хэлбэлзэлтэй байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Дараа нь цэнэгийн ойролцоох цахилгаан орон үе үе өөрчлөгдөж эхэлнэ. Эдгээр өөрчлөлтийн хугацаа нь цэнэгийн хэлбэлзлийн хугацаатай тэнцүү байх нь ойлгомжтой. Хувьсах цахилгаан орон нь үе үе өөрчлөгддөг соронзон орныг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эргээд цэнэгээс илүү зайд хувьсах цахилгаан орон үүсэхэд хүргэдэг.

Сансар огторгуйн цэг бүрт цахилгаан ба соронзон орон нь цаг хугацааны хувьд үе үе өөрчлөгддөг. Цэг нь цэнэгээс хол байх тусам талбайн хэлбэлзэл нь хожим нь хүрдэг. Тиймээс цэнэгээс өөр өөр зайд янз бүрийн үе шаттайгаар хэлбэлзэл үүсдэг.

Цахилгаан орны хүч ба соронзон орны индукцийн хэлбэлзэх векторуудын чиглэл нь долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр байна.

Цахилгаан соронзон долгион нь хөндлөн юм.

Цахилгаан соронзон долгион нь хэлбэлзэх цэнэгийн улмаас үүсдэг. Ийм цэнэгийн хөдөлгөөний хурд цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөх, өөрөөр хэлбэл тэд хурдатгалтай хөдөлж байх нь чухал юм. Хурдатгал байгаа нь цахилгаан соронзон долгион ялгарах гол нөхцөл юм. Цахилгаан соронзон орон нь зөвхөн цэнэг хэлбэлзэх үед төдийгүй түүний хурд огцом өөрчлөгдөх үед мэдэгдэхүйц ялгардаг. Цэнэг хөдөлж буй хурдатгал их байх тусам ялгарах долгионы эрч хүч нэмэгдэнэ.

Максвелл цахилгаан соронзон долгионы бодит байдалд гүн итгэлтэй байсан. Гэвч тэр тэдний туршилтын нээлтийг харах гэж амьдарсангүй. Түүнийг нас барснаас хойш ердөө 10 жилийн дараа цахилгаан соронзон долгионыг Герц туршилтаар олж авсан.

Оршихуйн туршилтын баталгаа

цахилгаан соронзон долгион

Механик долгионоос ялгаатай нь цахилгаан соронзон долгион нь харагдахгүй, гэхдээ яаж нээсэн бэ? Энэ асуултад хариулахын тулд Герцийн туршилтуудыг авч үзье.

Хувьсах цахилгаан ба соронзон орны харилцан холболтын улмаас цахилгаан соронзон долгион үүсдэг. Нэг талбарыг өөрчилснөөр нөгөө талбар гарч ирнэ. Мэдэгдэж байгаагаар соронзон индукц цаг хугацааны явцад хурдан өөрчлөгдөх тусам үүссэн цахилгаан талбайн эрч хүч нэмэгддэг. Мөн эргээд цахилгаан талбайн хүч хурдан өөрчлөгдөх тусам соронзон индукц илүү их болно.

Хүчтэй цахилгаан соронзон долгион үүсгэхийн тулд хангалттай өндөр давтамжтай цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг бий болгох шаардлагатай.

Өндөр давтамжийн хэлбэлзлийг хэлбэлзлийн хэлхээг ашиглан олж авч болно. Хэлбэлзлийн давтамж нь 1/ √ LC байна. Эндээс харахад хэлхээний индукц ба багтаамж бага байх тусам илүү их байх болно.

Цахилгаан соронзон долгион үүсгэхийн тулд Г.Герц энгийн төхөөрөмжийг ашигласан бөгөөд одоо Герц чичиргээ гэж нэрлэгддэг.

Энэ төхөөрөмж нь нээлттэй хэлбэлзлийн хэлхээ юм.

Хэрэв та конденсаторын ялтсуудыг аажмаар салгаж, тэдгээрийн талбайг багасгаж, үүнтэй зэрэгцэн ороомог дахь эргэлтийн тоог бууруулж чадвал хаалттай хэлхээнээс нээлттэй хэлхээнд шилжиж болно. Эцсийн эцэст энэ нь зүгээр л шулуун утас байх болно. Энэ бол нээлттэй хэлбэлзлийн хэлхээ юм. Hertz чичиргээний багтаамж ба индукц бага байна. Тиймээс хэлбэлзлийн давтамж маш өндөр байна.

Нээлттэй хэлхээнд цэнэгүүд нь төгсгөлд нь төвлөрдөггүй, харин дамжуулагч даяар тархдаг. Дамжуулагчийн бүх хэсэгт өгөгдсөн мөчид гүйдэл ижил чиглэлд чиглэгддэг боловч дамжуулагчийн өөр өөр хэсгүүдэд гүйдлийн хүч ижил биш байна. Төгсгөлд нь тэг, дунд хэсэгт нь хамгийн ихдээ хүрдэг (ердийн хувьсах гүйдлийн хэлхээнд тухайн агшин дахь бүх хэсгүүдийн гүйдлийн хүч ижил байна.) Цахилгаан соронзон орон нь хэлхээний ойролцоох орон зайг бүхэлд нь хамардаг. .

Герц өндөр хүчдэлийн эх үүсвэрийг ашиглан доргиурт хурдацтай хувьсах гүйдлийн цуврал импульсийг өдөөх замаар цахилгаан соронзон долгионыг хүлээн авсан. Чичиргээн дэх цахилгаан цэнэгийн хэлбэлзэл нь цахилгаан соронзон долгион үүсгэдэг. Зөвхөн чичиргээн дэх хэлбэлзлийг нэг цэнэглэгдсэн бөөмс биш, харин асар олон тооны электронууд нэг дор хөдөлдөг. Цахилгаан соронзон долгионд Е ба В векторууд хоорондоо перпендикуляр байдаг. В вектор Е нь чичиргээг дайран өнгөрөх хавтгайд байрлах ба В вектор энэ хавтгайд перпендикуляр байна. Долгион нь чичиргээний тэнхлэгт перпендикуляр чиглэлд хамгийн их эрчимтэйгээр ялгардаг. Тэнхлэгийн дагуу цацраг туяа үүсэхгүй.

Цахилгаан соронзон долгионыг Герц хүлээн авагч доргиулагч (резонатор) ашиглан тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь ялгаруулах чичиргээтэй ижил төхөөрөмж юм. Цахилгаан соронзон долгионы хувьсах цахилгаан талбайн нөлөөн дор гүйдлийн хэлбэлзэл нь хүлээн авах чичиргээнд өдөөгддөг. Хүлээн авах чичиргээний байгалийн давтамж нь цахилгаан соронзон долгионы давтамжтай давхцаж байвал резонанс ажиглагдана. Резонатор дахь хэлбэлзэл нь цацрагийн чичиргээтэй параллель байрлах үед том далайцтай байдаг. Херц эдгээр чичиргээг хүлээн авах чичиргээний дамжуулагчийн хоорондох маш бага зайд оч гарч байгааг ажигласнаар нээсэн. Герц зөвхөн цахилгаан соронзон долгионыг хүлээн аваад зогсохгүй нээсэн Тэд бусад төрлийн долгион шиг биеэ авч явдаг.

Чичиргээний цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн байгалийн давтамжийг тооцоолох замаар. Герц c = λ v томьёог ашиглан цахилгаан соронзон долгионы хурдыг тодорхойлж чадсан . Энэ нь ойролцоогоор гэрлийн хурдтай тэнцүү болж хувирав: c = 300,000 км / с. Герцийн туршилтууд Максвеллийн таамаглалыг гайхалтай баталсан.

Цахилгаан соронзон цацрагийн урсгалын нягт

Одоо цахилгаан соронзон долгионы шинж чанар, шинж чанарыг авч үзье. Цахилгаан соронзон долгионы шинж чанаруудын нэг нь цахилгаан соронзон цацрагийн нягт юм.

Цахилгаан соронзон долгион энерги дамжуулдаг S талбайн гадаргууг авч үзье.

Цахилгаан соронзон цацрагийн урсгалын нягт I нь t цаг хугацааны цацрагт перпендикуляр S талбайн гадаргуугаар дамжин өнгөрөх цахилгаан соронзон энергийн W-ийн S талбай ба цаг хугацааны үржвэрт харьцуулсан харьцаа юм.

SI дахь цацрагийн урсгалын нягтыг квадрат метр тутамд ваттаар (Вт / м2) илэрхийлнэ. Энэ хэмжигдэхүүнийг заримдаа долгионы эрчим гэж нэрлэдэг.

Хэд хэдэн хувиргалт хийсний дараа бид I = w c гэсэн утгыг олж авна.

өөрөөр хэлбэл, цацрагийн урсгалын нягт нь цахилгаан соронзон энергийн нягтрал ба түүний тархалтын хурдны үржвэртэй тэнцүү байна.

Материаллаг цэг, идеал хий гэх мэт физикийн хүлээн зөвшөөрөх бодит эх сурвалжуудын идеализацитай бид нэг бус удаа тулгарч байсан. Энд бид өөр нэгэнтэй уулзах болно.

Хэмжээ нь түүний нөлөөг үнэлэх зайнаас хамаагүй бага байвал цацрагийн эх үүсвэрийг цэгтэй төстэй гэж үзнэ. Үүнээс гадна ийм эх үүсвэр нь цахилгаан соронзон долгионыг бүх чиглэлд ижил эрчимтэй илгээдэг гэж үздэг.

Цацрагийн урсгалын нягтын эх үүсвэр хүртэлх зайнаас хамаарах хамаарлыг авч үзье.

Цахилгаан соронзон долгионоор дамждаг энерги нь цаг хугацааны явцад илүү том, том гадаргуу дээр тархдаг. Тиймээс нэгж хугацаанд нэгж талбайгаар дамжих энерги, өөрөөр хэлбэл цацрагийн урсгалын нягт нь эх үүсвэрээс холдох тусам буурдаг. Радиустай бөмбөрцгийн төвд цэгийн эх үүсвэрийг байрлуулах замаар цацрагийн урсгалын нягтын эх үүсвэр хүртэлх зайнаас хамаарлыг олж мэдэх боломжтой. Р. Бөмбөрцгийн гадаргуугийн талбай S= 4 n R^2. Хэрэв бид эх үүсвэр нь t хугацаанд бүх чиглэлд W энерги ялгаруулдаг гэж үзвэл

Нэг цэгийн эх үүсвэрээс цацрагийн урсгалын нягт нь эх үүсвэр хүртэлх зайны квадраттай урвуу харьцаагаар буурдаг.

Одоо цацрагийн урсгалын нягтын давтамжаас хамаарах хамаарлыг авч үзье. Мэдэгдэж байгаагаар цахилгаан соронзон долгион нь цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн хурдасгасан хөдөлгөөний үед үүсдэг. Цахилгаан соронзон долгионы цахилгаан орны хүч ба соронзон индукц нь хурдатгалтай пропорциональ байна. Ацацрагийн хэсгүүд. Гармоник чичиргээний үед хурдатгал нь давтамжийн квадраттай пропорциональ байна. Тиймээс цахилгаан орны хүч ба соронзон индукц нь давтамжийн квадраттай пропорциональ байна

Цахилгаан талбайн энергийн нягт нь талбайн хүч чадлын квадраттай пропорциональ байна. Соронзон орны энерги нь соронзон индукцийн квадраттай пропорциональ байна. Цахилгаан соронзон орны нийт энергийн нягт нь цахилгаан ба соронзон орны эрчим хүчний нягтын нийлбэртэй тэнцүү байна. Иймээс цацрагийн урсгалын нягт нь: (E^2+B^2) пропорциональ байна. Эндээс би w ^ 4-тэй пропорциональ байна.

Цацрагийн урсгалын нягт нь давтамжийн дөрөв дэх хүчтэй пропорциональ байна.

Радиогийн шинэ бүтээл

Герцийн туршилтууд дэлхийн физикчдийг сонирхож байв. Эрдэмтэд цахилгаан соронзон долгионы ялгаруулагч, хүлээн авагчийг сайжруулах арга замыг хайж эхлэв. ОХУ-д Кронштадт дахь офицерын курсын багш Александр Степанович Попов цахилгаан соронзон долгионыг судалсан анхны хүмүүсийн нэг байв.

А.С.Попов цахилгаан соронзон долгионыг шууд "мэдрэх" хэсэг болгон когерер ашигласан. Энэ төхөөрөмж нь хоёр электродтой шилэн хоолой юм. Хоолойд жижиг металл үртэс байдаг. Төхөөрөмжийн үйл ажиллагаа нь цахилгаан гүйдэл нь металл нунтагт үзүүлэх нөлөөнд суурилдаг. Хэвийн нөхцөлд модны үртэс нь бие биентэйгээ муу харьцдаг тул когерер нь өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг. Ирж буй цахилгаан соронзон долгион нь когерерт өндөр давтамжийн ээлжит гүйдлийг үүсгэдэг. Хамгийн жижиг оч нь үртсэн модны үртэс хооронд үсэрч, үртэсийг шингээдэг. Үүний үр дүнд когерерын эсэргүүцэл огцом буурдаг (А.С. Поповын туршилтаар 100,000-аас 1000-500 Ом хүртэл, өөрөөр хэлбэл 100-200 дахин). Та төхөөрөмжийг сэгсрэх замаар дахин өндөр эсэргүүцэлтэй болгож болно. Утасгүй холболтод шаардлагатай автомат хүлээн авалтыг хангахын тулд А.С.Попов дохиог хүлээн авсны дараа когерерыг сэгсрэх хонхны төхөөрөмжийг ашигласан. Цахилгаан соронзон долгион ирэх тэр мөчид мэдрэмтгий реле ашиглан цахилгаан хонхны хэлхээг хаасан. Долгионыг хүлээн авсны дараа хонхны алх нь зөвхөн хонхны аяганд төдийгүй холбогчийг цохисон тул хонхны ажиллагаа нэн даруй зогсов. Кохераторыг сүүлчийн удаа сэгсэрснээр аппарат шинэ долгионыг хүлээн авахад бэлэн болжээ.

Төхөөрөмжийн мэдрэмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд А.С.Попов когерерийн терминалуудын нэгийг газардуулж, нөгөөг нь өндөр өргөгдсөн утастай холбож, утасгүй холбооны анхны хүлээн авагч антенныг бүтээжээ. Газардуулга нь дэлхийн дамжуулагч гадаргууг нээлттэй хэлбэлзлийн хэлхээний хэсэг болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь хүлээн авах хүрээг нэмэгдүүлдэг.

Орчин үеийн радио хүлээн авагч нь A. S. Поповын хүлээн авагчтай маш бага төстэй боловч тэдгээрийн үйл ажиллагааны үндсэн зарчим нь түүний төхөөрөмжтэй адил юм. Орчин үеийн хүлээн авагч нь ирж буй долгион нь маш сул цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг үүсгэдэг антентай байдаг. А.С.Поповын хүлээн авагчийн нэгэн адил эдгээр хэлбэлзлийн энергийг шууд хүлээн авахад ашигладаггүй. Сул дохио нь зөвхөн дараагийн хэлхээг тэжээдэг эрчим хүчний эх үүсвэрийг удирддаг. Өнөө үед ийм хяналтыг хагас дамжуулагч төхөөрөмж ашиглан хийж байна.

1895 оны 5-р сарын 7-нд Санкт-Петербургт болсон Оросын физик-химийн нийгэмлэгийн хурал дээр А.С.Попов өөрийн төхөөрөмжийн ажиллагааг харуулсан бөгөөд энэ нь үнэн хэрэгтээ дэлхийн анхны радио хүлээн авагч байсан юм. 5-р сарын 7-ны өдөр радиогийн төрсөн өдөр болжээ.

Цахилгаан соронзон долгионы шинж чанарууд

Орчин үеийн радио инженерийн төхөөрөмжүүд нь цахилгаан соронзон долгионы шинж чанарыг ажиглахын тулд маш харааны туршилт хийх боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд сантиметр долгион ашиглах нь хамгийн сайн арга юм. Эдгээр долгионыг тусгай хэт өндөр давтамжийн (богино долгионы) үүсгэгчээр ялгаруулдаг. Генераторын цахилгаан хэлбэлзлийг дууны давтамжаар зохицуулдаг. Хүлээн авсан дохиог илрүүлсний дараа чанга яригч руу илгээдэг.

Би бүх туршилтын явцыг тайлбарлахгүй, харин гол зүйл дээр анхаарлаа хандуулах болно.

1. Диэлектрик нь цахилгаан соронзон долгионыг шингээх чадвартай.

2. Зарим бодис (жишээлбэл, металл) цахилгаан соронзон долгионыг шингээх чадвартай.

3. Цахилгаан соронзон долгион нь диэлектрикийн хил дээр чиглэлээ өөрчлөх чадвартай.

4. Цахилгаан соронзон долгион нь хөндлөн долгион юм. Энэ нь долгионы цахилгаан соронзон орны Е ба В векторууд түүний тархалтын чиглэлд перпендикуляр байна гэсэн үг юм.

Модуляци ба илрүүлэх

Попов радио зохион бүтээснээс хойш хэсэг хугацаа өнгөрч, хүмүүс богино болон урт дохионоос бүрдсэн телеграфын дохионы оронд яриа, хөгжим дамжуулахыг хүсч байсан. Ингэж л радиотелефон холбоог зохион бүтээжээ. Ийм холболт хэрхэн ажилладаг үндсэн зарчмуудыг авч үзье.

Радио телефон холбооны хувьд дууны долгион дахь агаарын даралтын хэлбэлзлийг микрофоноор ижил хэлбэрийн цахилгаан чичиргээ болгон хувиргадаг. Хэрэв эдгээр чичиргээг өсгөж, антен руу оруулбал цахилгаан соронзон долгион ашиглан яриа, хөгжмийг алсаас дамжуулах боломжтой юм шиг санагдаж байна. Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр энэ дамжуулах арга нь боломжгүй юм. Баримт нь шинэ давтамжийн дууны чичиргээ нь харьцангуй удаан чичиргээ бөгөөд бага (дууны) давтамжийн цахилгаан соронзон долгион нь бараг огт ялгардаггүй. Энэ саадыг даван туулахын тулд модуляцийг боловсруулсан бөгөөд илрүүлэх талаар дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.

Модуляци. Радио утасны харилцааг явуулахын тулд антеннаас эрчимтэй ялгардаг өндөр давтамжийн хэлбэлзлийг ашиглах шаардлагатай. Өндөр давтамжийн уналтгүй гармоник хэлбэлзлийг генератор, жишээ нь транзистор генератороор үүсгэдэг.

Дуу дамжуулахын тулд эдгээр өндөр давтамжийн чичиргээг бага давтамжийн (дууны) цахилгаан чичиргээ ашиглан өөрчилдөг, эсвэл тэдний хэлснээр модуляцлуулдаг. Жишээлбэл, дууны давтамжтай өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн далайцыг өөрчлөх боломжтой. Энэ аргыг далайцын модуляц гэж нэрлэдэг.

зөөгч давтамж гэж нэрлэгддэг өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн график;

б) аудио давтамжийн хэлбэлзлийн график, өөрөөр хэлбэл хэлбэлзлийн хэлбэлзэл;

в) далайцаар зохицуулсан хэлбэлзлийн график.

Модуляцигүйгээр бид станц ажиллаж байгаа эсвэл чимээгүй байгаа эсэхийг хянах боломжтой. Модуляцигүйгээр телеграф, утас, телевизийн дамжуулалт байхгүй.

Өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн далайцын модуляцийг тасралтгүй хэлбэлзэл үүсгэгч дээр тусгай үйлдлээр гүйцэтгэдэг. Ялангуяа хэлбэлзлийн хэлхээний эх үүсвэрээс үүссэн хүчдэлийг өөрчлөх замаар модуляцийг хийж болно. Генераторын хэлхээний хүчдэл өндөр байх тусам эх үүсвэрээс хэлхээнд нэг хугацаанд илүү их энерги урсдаг. Энэ нь хэлхээн дэх хэлбэлзлийн далайц нэмэгдэхэд хүргэдэг. Хүчдэл буурах тусам хэлхээнд орох энерги мөн буурдаг. Тиймээс хэлхээн дэх хэлбэлзлийн далайц буурдаг.

Далайцын модуляцийг хэрэгжүүлэх хамгийн энгийн төхөөрөмжид бага давтамжийн ээлжит хүчдэлийн нэмэлт эх үүсвэрийг тогтмол хүчдэлийн эх үүсвэртэй цувралаар холбодог. Энэ эх үүсвэр нь жишээлбэл, аудио давтамжийн гүйдэл нь түүний анхдагч ороомогоор урсаж байвал трансформаторын хоёрдогч ороомог байж болно. Үүний үр дүнд генераторын хэлбэлзлийн хэлхээний хэлбэлзлийн далайц нь транзистор дээрх хүчдэл өөрчлөгдөхөд цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөнө. Энэ нь өндөр давтамжийн хэлбэлзэл нь бага давтамжийн дохиогоор далайцаар өөрчлөгддөг гэсэн үг юм.

Далайн модуляцаас гадна зарим тохиолдолд давтамжийн модуляцийг ашигладаг - хяналтын дохионы дагуу хэлбэлзлийн давтамжийг өөрчилдөг. Үүний давуу тал нь хөндлөнгийн нөлөөнд илүү тэсвэртэй байдаг.

Илрүүлэх. Хүлээн авагчид бага давтамжийн хэлбэлзэл нь модуляцлагдсан өндөр давтамжийн хэлбэлзлээс тусгаарлагддаг. Энэхүү дохиог хувиргах процессыг илрүүлэх гэж нэрлэдэг.

Илрүүлсний үр дүнд олж авсан дохио нь дамжуулагчийн микрофон дээр ажилласан дуут дохиотой тохирч байна. Нэгэнт олшруулсны дараа бага давтамжийн чичиргээг дуу болгон хувиргаж болно.

Хүлээн авагчийн хүлээн авсан модуляцлагдсан өндөр давтамжийн дохио нь олшруулсны дараа ч утасны мембран эсвэл аудио давтамжтай чанга яригчийн эвэрт чичиргээ үүсгэх чадваргүй байдаг. Энэ нь зөвхөн бидний чихэнд мэдрэгддэггүй өндөр давтамжийн чичиргээг үүсгэж болно. Тиймээс хүлээн авагчид эхлээд аудио давтамжийн дохиог өндөр давтамжийн модуляцлагдсан хэлбэлзлээс тусгаарлах шаардлагатай.

Илрүүлэлтийг нэг талын дамжуулалт бүхий элемент агуулсан төхөөрөмж - илрүүлэгчээр гүйцэтгэдэг. Ийм элемент нь электрон хоолой (вакуум диод) эсвэл хагас дамжуулагч диод байж болно.

Хагас дамжуулагч илрүүлэгчийн ажиллагааг авч үзье. Энэ төхөөрөмжийг модуляцлагдсан хэлбэлзэл ба ачааллын эх үүсвэртэй цуваа холбоно. Хэлхээний гүйдэл голчлон нэг чиглэлд урсах болно.

Хэлхээнд импульсийн гүйдэл урсах болно. Энэ долгионы гүйдлийг шүүлтүүр ашиглан жигд болгодог. Хамгийн энгийн шүүлтүүр нь ачаалалд холбогдсон конденсатор юм.

Шүүлтүүр ийм байдлаар ажилладаг. Диод гүйдэл дамжих тэр мөчид түүний нэг хэсэг нь ачааллыг дамжуулж, нөгөө хэсэг нь конденсатор руу салбарлаж, цэнэглэдэг. Одоогийн сэнс нь ачааллыг дамжин өнгөрөх долгионы гүйдлийг бууруулдаг. Гэхдээ импульсийн хоорондох интервалд диод түгжигдэх үед конденсатор нь ачааллын дундуур хэсэгчлэн цэнэггүй болдог.

Тиймээс импульсийн хоорондох интервалд гүйдэл нь ачаагаар ижил чиглэлд урсдаг. Шинэ импульс бүр конденсаторыг цэнэглэдэг. Үүний үр дүнд дууны давтамжийн гүйдэл нь ачааллын дундуур урсдаг бөгөөд долгионы хэлбэр нь дамжуулах станц дахь бага давтамжийн дохионы хэлбэрийг бараг л хуулбарладаг.

Радио долгионы төрөл ба тэдгээрийн тархалт

Бид өмнө нь цахилгаан соронзон долгионы үндсэн шинж чанарууд, тэдгээрийн радио долгионы хэрэглээ, радио долгион үүсэх талаар судалж үзсэн. Одоо радио долгионы төрлүүд, тэдгээрийн тархалттай танилцацгаая.

Дэлхийн гадаргуугийн хэлбэр, физик шинж чанар, түүнчлэн агаар мандлын төлөв байдал нь радио долгионы тархалтад ихээхэн нөлөөлдөг.

Дэлхийн гадаргуугаас 100-300 км-ийн өндөрт байрлах агаар мандлын дээд хэсэгт байрлах ионжуулсан хийн давхарга нь радио долгионы тархалтад онцгой нөлөө үзүүлдэг. Эдгээр давхаргыг ионосфер гэж нэрлэдэг. Агаар мандлын дээд давхаргын агаар иончлох нь нарны цахилгаан соронзон цацраг, түүнээс ялгарах цэнэгтэй бөөмсийн урсгалаас үүдэлтэй.

Цахилгаан гүйдэл дамжуулж, ионосфер нь ердийн металл хавтан шиг 10 м-ээс дээш долгионы урттай радио долгионыг тусгадаг. Гэхдээ ионосферийн радио долгионыг тусгах, шингээх чадвар нь өдрийн цаг, улирлаас хамааран ихээхэн ялгаатай байдаг.

Ионосферийн долгионы тусгал, радио долгион дэлхийн гүдгэр гадаргууг тойрон гулзайлгах чадварын ачаар дэлхийн гадаргуу дээрх алслагдсан цэгүүдийн хооронд тогтвортой радио холбоо тогтоох боломжтой. Энэ гулзайлт нь долгионы урт удаан байх тусам илүү тод илэрдэг. Тиймээс дэлхийг тойрон эргэлдэж буй долгионы улмаас хол зайд радио холбоог зөвхөн 100 м-ээс их давсан долгионы урттай үед л хийх боломжтой. дунд болон урт долгион)

Богино долгион(долгионы урт нь 10-аас 100 м хүртэл) зөвхөн ионосфер болон дэлхийн гадаргуугаас олон ойлтоос болж хол зайд тархдаг. Богино долгионы тусламжтайгаар дэлхий дээрх радио станцуудын хооронд ямар ч зайд радио холбоог хийж болно.

Хэт богино радио долгион (λ <10 м) проникают сквозь ионосферу и почти не огибают поверхность Земли. Поэтому они используются для радиосвязи между пунктами в пределах прямой видимости, а также для связи с космическими кораб­лями.

Одоо радио долгионы өөр нэг хэрэглээг харцгаая. Энэ бол радар юм.

Радио долгион ашиглан объектыг илрүүлэх, нарийн байршлыг тогтоох гэж нэрлэдэг радар.Радар суурилуулах - радар(эсвэл радар) - дамжуулах, хүлээн авах хэсгүүдээс бүрдэнэ. Радар нь хэт өндөр давтамжийн цахилгаан хэлбэлзлийг ашигладаг. Хүчирхэг богино долгионы генераторыг антентай холбосон бөгөөд энэ нь өндөр чиглэлтэй долгион ялгаруулдаг. Цацрагийн хурц чиглэлийг долгион нэмэгдсэний улмаас олж авдаг. Антенн нь чичиргээ тус бүрийн илгээсэн долгионыг нэмэх үед зөвхөн өгөгдсөн чиглэлд бие биенээ харилцан бэхжүүлдэг байдлаар бүтээгдсэн. Бусад чиглэлд долгион нэмэгдэхэд тэдгээрийн бүрэн буюу хэсэгчилсэн харилцан цуцлалт үүсдэг.

Ойсон долгионыг ижил цацруулагч эсвэл өөр антен, мөн өндөр чиглэлтэй хүлээн авагч антенаар авдаг.

Зорилтот хүрэх зайг тодорхойлохын тулд импульсийн цацрагийн горимыг ашигладаг. Дамжуулагч нь богино долгионоор долгион үүсгэдэг. Импульс бүрийн үргэлжлэх хугацаа нь секундын саяны нэг бөгөөд импульсийн хоорондох зай ойролцоогоор 1000 дахин урт байдаг. Түр зогсолтын үед туссан долгионыг хүлээн авдаг.

Зайг радио долгионы зорилтот болон буцаж очих нийт хугацааг хэмжих замаар тодорхойлно. Агаар мандал дахь радио долгионы хурд c = 3*10 8 м/с бараг тогтмол байдаг тул R = ct/2 байна.

Илгээсэн болон туссан дохиог бүртгэхийн тулд катодын цацрагийн хоолойг ашигладаг.

Радио долгионыг зөвхөн дуу дамжуулахаас гадна зураг (телевиз) дамжуулахад ашигладаг.

Зургийг зайнаас дамжуулах зарчим нь дараах байдалтай байна. Дамжуулах станц дээр зураг нь цахилгаан дохионы дараалалд хувирдаг. Дараа нь эдгээр дохионууд нь өндөр давтамжийн генераторын үүсгэсэн хэлбэлзлээр өөрчлөгддөг. Модуляцилагдсан цахилгаан соронзон долгион нь мэдээллийг хол зайд дамжуулдаг. Урвуу хувиргалтыг хүлээн авагч дээр гүйцэтгэдэг. Өндөр давтамжийн модуляцлагдсан хэлбэлзлийг илрүүлж, үүссэн дохиог харагдахуйц дүрс болгон хувиргадаг. Хөдөлгөөнийг дамжуулахын тулд тэд киноны зарчмыг ашигладаг: хөдөлж буй объектын (хүрээ) бага зэрэг ялгаатай зургууд секундэд хэдэн арван удаа (манай телевизэд 50 удаа) дамждаг.

Хүрээний дүрсийг дамжуулагч вакуум электрон хоолой - иконоскоп ашиглан хэд хэдэн цахилгаан дохио болгон хувиргадаг. Иконоскопоос гадна бусад дамжуулагч төхөөрөмжүүд байдаг. Иконоскоп дотор объектын дүрсийг оптик систем ашиглан дүрсэлсэн мозайк дэлгэц байдаг. Мозайк эс бүр цэнэглэгддэг бөгөөд түүний цэнэг нь эсэд туссан гэрлийн эрчмээс хамаарна. Энэ цэнэг нь электрон буугаар үүсгэгдсэн электрон цацраг эсийг цохиход өөрчлөгддөг. Электрон туяа нь мозайкийн эхний нэг шугамын бүх элементүүд, дараа нь өөр шугам гэх мэт (нийт 625 шугам) дараалан тусдаг.

Эсэргүүцлийн гүйдэл нь эсийн цэнэг хэр их өөрчлөгдөхөөс хамаарна. Р. Тиймээс резистор дээрх хүчдэл нь хүрээний шугамын дагуу гэрэлтүүлгийн өөрчлөлттэй пропорциональ өөрчлөгддөг.

Илрүүлсний дараа ижил дохиог телевизийн хүлээн авагчид хүлээн авдаг. Энэ видео дохиоЭнэ нь хүлээн авагч вакуум электрон хоолойн дэлгэц дээр харагдахуйц дүрс болж хувирдаг - кинескоп.

Телевизийн радио дохиог зөвхөн хэт богино (метр) долгионы мужид дамжуулж болно.

Лавлагаа.

1. Мякишев Г.Я. , Буховцев Б.Б. Физик - 11. M. 1993 он.

2. Телеснин Р.В., Яковлев В.Ф. Физикийн курс. Цахилгаан. М. 1970

3. Yavorsky B.M., Pinsky A.A. Физикийн үндэс. 2-р боть. M. 1981

Цахилгаан соронзон долгионы тухай ерөнхий ойлголт

Өнөөдрийн хичээлээр бид цахилгаан соронзон долгион гэх мэт шаардлагатай сэдвийг авч үзэх болно. Бидний орчин үеийн амьдрал бүхэлдээ телевиз, радио нэвтрүүлэг, хөдөлгөөнт холбоотой холбоотой учраас энэ сэдэв чухал юм. Тиймээс энэ бүхэн цахилгаан соронзон долгионы нөлөөгөөр явагддаг гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй.

Одоо цахилгаан соронзон долгионтой холбоотой асуудлыг илүү нарийвчлан авч үзэхэд шилжиж, юуны түрүүнд ийм долгионы тодорхойлолтыг хэлэх болно.

Та бүхний мэдэж байгаагаар долгион нь орон зайд тархаж буй эвдрэл юм, өөрөөр хэлбэл хэрэв хаа нэгтээ ямар нэгэн эвдрэл үүсч, тэр нь бүх чиглэлд тархсан бол энэ эвдрэлийн тархалт нь долгионы үзэгдэлээс өөр зүйл биш гэж хэлж болно.

Цахилгаан соронзон долгион нь орон зайд хязгаарлагдмал хурдтай тархдаг цахилгаан соронзон хэлбэлзэл бөгөөд энэ нь орчны шинж чанараас хамаардаг. Өөрөөр хэлбэл цахилгаан соронзон долгион нь орон зайд тархаж буй цахилгаан соронзон орон буюу цахилгаан соронзон эмгэг гэж хэлж болно.

Цахилгаан соронзон орны цахилгаан соронзон долгионы онолыг Английн эрдэмтэн Жеймс Максвелл анх бий болгосон гэдгээс ярилцлагаа эхэлцгээе. Энэ ажлын хамгийн сонирхолтой бөгөөд сониуч зүйл бол цахилгаан, соронзон орон гэдэг нь таны мэдэж байгаа бөгөөд тэд хамтдаа оршдог нь батлагдсан явдал юм. Гэхдээ тэд ямар ч бодис байхгүй үед бүрэн оршин тогтнох боломжтой болж байна. Энэ маш чухал дүгнэлтийг Жеймс Клерк Максвеллийн бүтээлүүдэд хийсэн.

Бодис байхгүй газарт ч цахилгаан соронзон орон оршин тогтнох боломжтой болж байна. Дууны долгион зөвхөн орчин байгаа газарт л байдаг гэж бид хэлсэн. Өөрөөр хэлбэл бөөмстэй холбоотой чичиргээ нь зөвхөн энэ эвдрэлийг дамжуулах чадвартай бөөмс байгаа газарт л дамжих чадвартай байдаг.

Харин цахилгаан соронзон орны хувьд ямар ч бодис, бөөмс байхгүй газар байж болно. Тиймээс цахилгаан соронзон орон нь вакуум дотор байдаг бөгөөд энэ нь хэрэв бид тодорхой нөхцлийг бүрдүүлж, сансар огторгуйд ерөнхий цахилгаан соронзон эвдрэлийг үүсгэж чадвал үүний дагуу энэ эвдрэл нь бүх чиглэлд тархах чадвартай гэсэн үг юм. Энэ нь яг л цахилгаан соронзон долгионтой болно.

Цахилгаан соронзон долгионыг гаргаж, цахилгаан соронзон долгионыг хүлээн авч чадсан анхны хүн бол Германы эрдэмтэн Генрих Герц юм. Тэрээр анх удаа цахилгаан соронзон долгионы цацраг болон хүлээн авах ийм суурилуулалтыг бүтээсэн юм.

Энд бидний хэлэх ёстой хамгийн эхний зүйл бол цахилгаан соронзон долгионыг гаргахын тулд маш хурдан хөдөлдөг цахилгаан цэнэг хэрэгтэй. Бид маш хурдан хөдөлж байгаа эсвэл хурдасгасан цахилгаан цэнэг байх төхөөрөмжийг бий болгох ёстой.

Генрих Герц туршилтынхаа тусламжтайгаар хүчтэй, мэдэгдэхүйц цахилгаан соронзон долгионыг олж авахын тулд хөдөлж буй цахилгаан цэнэг нь маш өндөр давтамжтайгаар, өөрөөр хэлбэл хэдэн арван мянган герцийн дарааллаар хэлбэлзэх ёстойг нотолсон. Хэрэв цэнэг дээр ийм хэлбэлзэл тохиолдвол түүний эргэн тойронд хувьсах цахилгаан соронзон орон үүсч, бүх чиглэлд тархах болно гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ нь цахилгаан соронзон долгион байх болно.

Цахилгаан соронзон долгионы шинж чанарууд

Мэдээжийн хэрэг цахилгаан соронзон долгион нь тодорхой шинж чанартай байдаг бөгөөд эдгээр шинж чанаруудыг Максвеллийн бүтээлүүдэд нарийн тодорхойлсон байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Цахилгаан соронзон долгионы шинж чанарууд нь тодорхой ялгаатай байдаг бөгөөд мөн түүний уртаас ихээхэн хамаардаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Шинж чанар, долгионы уртаас хамааран цахилгаан соронзон долгионыг мужид хуваадаг. Зэргэлдээх мужууд хоорондоо давхцах хандлагатай байдаг тул тэдгээр нь дур зоргоороо масштабтай байдаг.

Зарим газар нийтлэг шинж чанартай байдаг гэдгийг мэдэх нь бас ашигтай байдаг. Эдгээр шинж чанарууд нь:

Нэвтрэх чадвар;
бодис дахь тархалтын өндөр хурд;
хүний ​​биед үзүүлэх эерэг ба сөрөг нөлөө гэх мэт.

Цахилгаан соронзон долгионы төрөлд радио долгион, хэт ягаан туяа, хэт улаан туяаны хүрээ, үзэгдэх гэрэл, түүнчлэн рентген туяа, гамма цацраг болон бусад орно.

Одоо доорх хүснэгтийг анхааралтай ажиглаж, цахилгаан соронзон долгионыг хэрхэн ангилж болох, ямар төрлийн цацраг байдаг, цацрагийн эх үүсвэр, тэдгээрийн давтамж зэргийг нарийвчлан судалцгаая.

Цахилгаан соронзон долгионы тухай сонирхолтой баримтууд

Биднийг хүрээлж буй орон зайд цахилгаан соронзон цацраг нэвчсэн нь хэнд ч нууц биш байх. Ийм цацраг нь зөвхөн утас, радио антентай холбоотой төдийгүй бидний эргэн тойрон дахь биетүүд, Дэлхий, Нар, ододтой холбоотой байдаг. Хэлбэлзлийн давтамжаас хамааран цахилгаан соронзон долгион нь өөр өөр нэртэй байж болох ч мөн чанар нь ижил төстэй байдаг. Ийм цахилгаан соронзон долгионд радио долгион, хэт улаан туяа, үзэгдэх гэрэл, рентген туяа, түүнчлэн био талбайн туяа орно.

Цахилгаан соронзон орон гэх мэт хязгааргүй энергийн эх үүсвэр нь атом, молекулуудын цахилгаан цэнэгийн хэлбэлзлийг үүсгэдэг. Эндээс харахад хэлбэлзэх үед цэнэг нь хурдатгалтай хөдөлж, цахилгаан соронзон долгион үүсгэдэг.

Цахилгаан соронзон долгионы хүний ​​эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөө

Олон жилийн турш эрдэмтэд цахилгаан соронзон орны хүн, амьтан, ургамлын эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөөллийн асуудалд санаа зовж байсан тул энэ асуудлыг судлах, судлахад маш их цаг зарцуулдаг.

Магадгүй та нар бүгд диско дээр очиж, хэт ягаан туяаны нөлөөн дор цайвар өнгийн хувцаснууд гэрэлтэж эхэлснийг анзаарсан байх. Энэ төрлийн цацраг нь амьд организмд аюул учруулахгүй.

Гэхдээ нарны өрөөнд зочлох эсвэл хэт ягаан туяаг эмнэлгийн зориулалтаар ашиглахдаа нүдний хамгаалалтыг ашиглах шаардлагатай, учир нь ийм өртөлт нь богино хугацааны хараа муудахад хүргэдэг.

Мөн байрыг халдваргүйжүүлэхэд ашигладаг хэт ягаан туяаны нян устгах чийдэнг ашиглахдаа хүний ​​арьс, ургамалд сөргөөр нөлөөлж, навчны түлэгдэлт үүсгэдэг тул маш болгоомжтой байж, өрөөнөөс гарах хэрэгтэй.

Гэхдээ бидний эргэн тойрон дахь цацрагийн эх үүсвэр, янз бүрийн төхөөрөмжөөс гадна хүний ​​биед өөрийн гэсэн цахилгаан, соронзон орон байдаг. Гэхдээ хүний ​​​​биед амьдралынхаа туршид цахилгаан соронзон орон байнга өөрчлөгддөг гэдгийг та бас мэдэж байх ёстой.

Хүний цахилгаан соронзон орныг тодорхойлохын тулд энцефалограф гэх мэт нарийн төхөөрөмжийг ашигладаг. Энэ төхөөрөмжийг ашигласнаар та хүний ​​цахилгаан соронзон орныг нарийн хэмжиж, тархины бор гадаргын үйл ажиллагааг тодорхойлох боломжтой. Энцефалограф гэх мэт төхөөрөмж бий болсноор янз бүрийн өвчнийг эрт үе шатанд ч оношлох боломжтой болсон.

Цахилгаан соронзон долгион (хүснэгтийг доор өгөв) нь орон зайд тархсан соронзон ба цахилгаан талбайн эвдрэл юм. Тэдгээрийн хэд хэдэн төрөл байдаг. Физик эдгээр эмгэгийг судалдаг. Хувьсах цахилгаан орон нь соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эргээд цахилгаан үүсгэдэг тул цахилгаан соронзон долгион үүсдэг.

Судалгааны түүх

Цахилгаан соронзон долгионы тухай таамаглалын хамгийн эртний хувилбар гэж үзэж болох анхны онолууд нь ядаж Гюйгенсийн үеэс эхлэлтэй. Энэ хугацаанд таамаглалууд нь тодорхой тоон хөгжилд хүрсэн. Гюйгенс 1678 онд онолын нэг төрлийн "ноорог" - "Гэрлийн тухай трактатын" гаргав. 1690 онд тэрээр бас нэгэн гайхалтай бүтээлээ хэвлүүлжээ. Энэ нь тусгал, хугарлын чанарын онолыг өнөөг хүртэл сургуулийн сурах бичигт ("Цахилгаан соронзон долгион" 9-р анги) оруулсаар байгаа хэлбэрээр тодорхойлсон.

Үүний зэрэгцээ Гюйгенсийн зарчмыг томъёолсон. Түүний тусламжтайгаар долгионы фронтын хөдөлгөөнийг судлах боломжтой болсон. Энэ зарчим нь дараа нь Фреснелийн бүтээлүүдэд өөрийн хөгжлийг олсон. Гюйгенс-Фреснелийн зарчим нь дифракцийн онол ба гэрлийн долгионы онолд онцгой ач холбогдолтой байв.

1660-1670-аад онд Хук, Ньютон нар судалгаанд томоохон туршилт, онолын хувь нэмэр оруулсан. Цахилгаан соронзон долгионыг хэн нээсэн бэ? Тэдний оршин байгааг батлах туршилтыг хэн хийсэн бэ? Ямар төрлийн цахилгаан соронзон долгионууд байдаг вэ? Энэ талаар дараа дэлгэрэнгүй.

Максвеллийн үндэслэл

Цахилгаан соронзон долгионыг хэн нээсэн тухай ярихаасаа өмнө тэдний оршин тогтнохыг ерөнхийд нь таамаглаж байсан анхны эрдэмтэн бол Фарадей гэдгийг хэлэх хэрэгтэй. Тэрээр 1832 онд өөрийн таамаглал дэвшүүлжээ. Дараа нь Максвелл онолыг бүтээх ажил дээр ажилласан. 1865 он гэхэд тэрээр энэ ажлыг дуусгасан. Үүний үр дүнд Максвелл онолыг математикийн хувьд хатуу томъёолж, авч үзэж буй үзэгдлийн оршин тогтнолыг зөвтгөв. Тэрээр мөн цахилгаан соронзон долгионы тархалтын хурдыг тодорхойлсон бөгөөд энэ нь тухайн үед хэрэглэж байсан гэрлийн хурдны утгатай давхцаж байв. Энэ нь эргээд гэрэл бол авч үзэж буй цацрагийн нэг төрөл гэсэн таамаглалыг батлах боломжийг түүнд олгосон юм.

Туршилтын илрүүлэлт

Максвеллийн онолыг 1888 онд Герцийн туршилтаар баталжээ. Германы физикч математикийн үндэслэлийг үл харгалзан онолыг няцаах туршилтаа хийсэн гэж энд хэлэх хэрэгтэй. Гэсэн хэдий ч түүний туршилтуудын ачаар Герц цахилгаан соронзон долгионыг практикт нээсэн анхны хүн болжээ. Үүнээс гадна эрдэмтэн туршилтынхаа явцад цацрагийн шинж чанар, шинж чанарыг тодорхойлсон.

Герц өндөр хүчдэлийн эх үүсвэрийг ашиглан доргиурт хурдацтай өөрчлөгддөг урсгалын цуврал импульсуудыг өдөөх замаар цахилгаан соронзон хэлбэлзэл ба долгионыг олж авсан. Өндөр давтамжийн гүйдлийг хэлхээг ашиглан илрүүлж болно. Багтаамж ба индукц өндөр байх тусам хэлбэлзлийн давтамж өндөр байх болно. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн өндөр давтамж нь хүчтэй урсгалыг баталгаажуулдаггүй. Туршилтаа хийхийн тулд Герц нэлээд энгийн төхөөрөмжийг ашигласан бөгөөд үүнийг өнөөдөр "Герц чичиргээ" гэж нэрлэдэг. Төхөөрөмж нь нээлттэй хэлбэрийн хэлбэлзлийн хэлхээ юм.

Герцийн туршилтын схем

Цацрагийн бүртгэлийг хүлээн авагч доргиулагч ашиглан хийсэн. Энэ төхөөрөмж нь ялгаруулах төхөөрөмжтэй ижил загвартай байсан. Цахилгаан хувьсах талбайн цахилгаан соронзон долгионы нөлөөн дор хүлээн авагч төхөөрөмжид гүйдлийн хэлбэлзэл үүссэн. Хэрэв энэ төхөөрөмжид түүний байгалийн давтамж ба урсгалын давтамж давхцаж байвал резонанс гарч ирэв. Үүний үр дүнд хүлээн авагч төхөөрөмжийн эвдрэл нь илүү их далайцтай болсон. Судлаач тэдгээрийг жижиг завсарт байгаа дамжуулагчийн хооронд оч гарч байгааг ажигласнаар олж илрүүлжээ.

Ийнхүү Герц анх удаа цахилгаан соронзон долгионыг нээж, дамжуулагчаас сайн тусах чадварыг нотолсон. Тэрээр байнгын цацраг үүсэхийг бодитоор нотолсон. Үүнээс гадна Герц агаарт цахилгаан соронзон долгионы тархалтын хурдыг тодорхойлсон.

Онцлогийн судалгаа

Цахилгаан соронзон долгион нь бараг бүх орчинд тархдаг. Бодисоор дүүрсэн орон зайд цацраг нь зарим тохиолдолд маш сайн тархдаг. Гэхдээ тэр үед тэд зан авираа бага зэрэг өөрчилдөг.

Вакуум дахь цахилгаан соронзон долгионыг сулруулахгүйгээр илрүүлдэг. Тэдгээрийг ямар ч том зайд хуваарилдаг. Долгионуудын гол шинж чанарууд нь туйлшрал, давтамж, урт юм. Шинж чанаруудыг электродинамикийн хүрээнд тайлбарласан болно. Гэсэн хэдий ч физикийн илүү тодорхой салбарууд нь спектрийн тодорхой бүс нутагт цацрагийн шинж чанарыг авч үздэг. Эдгээрт жишээлбэл, оптик орно.

Богино долгионы спектрийн төгсгөлийн хатуу цахилгаан соронзон цацрагийн судалгааг өндөр энергийн хэсэг гүйцэтгэдэг. Орчин үеийн санааг харгалзан үзвэл динамик нь бие даасан шинжлэх ухаан байхаа больж, нэг онолтой хослуулсан.

Шинж чанарыг судлахад ашигладаг онолууд

Өнөөдөр хэлбэлзлийн шинж чанар, шинж чанарыг загварчлах, судлахад туслах янз бүрийн аргууд байдаг. Квант электродинамик нь шалгагдсан, дууссан онолуудын хамгийн суурь нь гэж тооцогддог. Үүнээс тодорхой хялбаршуулах замаар янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг доор жагсаасан аргуудыг олж авах боломжтой болно.

Макроскопийн орчинд харьцангуй бага давтамжийн цацрагийн тодорхойлолтыг сонгодог электродинамик ашиглан гүйцэтгэдэг. Энэ нь Максвеллийн тэгшитгэл дээр суурилдаг. Гэсэн хэдий ч програмуудад хялбаршуулсан зүйлүүд байдаг. Оптик судалгаа нь оптикийг ашигладаг. Оптик системийн зарим хэсэг нь долгионы урттай ойролцоо хэмжээтэй байх тохиолдолд долгионы онолыг ашигладаг. Фотоныг тараах, шингээх үйл явц чухал үед квант оптикийг ашигладаг.

Геометрийн оптик онол нь долгионы уртыг үл тоомсорлож болох хязгаарлагдмал тохиолдол юм. Мөн хэд хэдэн хэрэглээний болон үндсэн хэсгүүд байдаг. Тухайлбал, астрофизик, харааны мэдрэмж ба фотосинтезийн биологи, фотохими зэрэг орно. Цахилгаан соронзон долгионыг хэрхэн ангилдаг вэ? Бүлэг болгон хуваарилалтыг тодорхой харуулсан хүснэгтийг доор үзүүлэв.

Ангилал

Цахилгаан соронзон долгионы давтамжийн мужууд байдаг. Тэдгээрийн хооронд хурц шилжилт байхгүй, заримдаа тэд хоорондоо давхцдаг. Тэдний хоорондох хил хязгаар нь нэлээд дур зоргоороо байдаг. Урсгал нь тасралтгүй тархдаг тул давтамж нь урттай хатуу холбоотой байдаг. Цахилгаан соронзон долгионы хүрээг доор харуулав.

Хэт богино цацрагийг ихэвчлэн микрометр (субмиллиметр), миллиметр, сантиметр, дециметр, метр гэж хуваадаг. Хэрэв цахилгаан соронзон цацраг нь метрээс бага байвал түүнийг хэт өндөр давтамжийн хэлбэлзэл (богино долгион) гэж нэрлэдэг.

Цахилгаан соронзон долгионы төрлүүд

Дээрх нь цахилгаан соронзон долгионы хүрээ юм. Ямар төрлийн урсгалууд байдаг вэ? Энэ бүлэгт гамма болон рентген туяа орно. Хэт ягаан туяа, тэр ч байтугай харагдах гэрэл хоёулаа атомыг ионжуулах чадвартай гэж хэлэх хэрэгтэй. Гамма ба рентген туяаны урсгалын хил хязгаарыг маш нөхцөлтэйгээр тодорхойлдог. Ерөнхий удирдамжийн хувьд 20 эВ - 0.1 МэВ-ийн хязгаарыг хүлээн зөвшөөрдөг. Нарийн утгаараа гамма урсгал нь цөмөөс, рентген туяа нь бага орбитоос электронуудыг таслах явцад электрон атомын бүрхүүлээс ялгардаг. Гэхдээ энэ ангилал нь цөмийн болон атомын оролцоогүйгээр үүссэн хатуу цацрагт хамаарахгүй.

Цэнэглэгдсэн хурдан бөөмс (протон, электрон болон бусад) удааширч, атомын электрон бүрхүүлийн доторх процессын үр дүнд рентген туяа үүсдэг. Гамма хэлбэлзэл нь атомын цөм доторх үйл явц, энгийн бөөмсийн хувирлын явцад үүсдэг.

Радио урсгалууд

Уртуудын том утга учир эдгээр долгионыг орчны атомын бүтцийг харгалзахгүйгээр авч үзэж болно. Үл хамаарах зүйл бол спектрийн хэт улаан туяаны бүстэй зэргэлдээ орших хамгийн богино урсгалууд л ажилладаг. Радио мужид чичиргээний квант шинж чанар нэлээд сул харагдаж байна. Гэсэн хэдий ч, жишээлбэл, тоног төхөөрөмжийг хэд хэдэн келвиний температурт хөргөх үед молекулын хугацаа, давтамжийн стандартыг шинжлэхдээ тэдгээрийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Миллиметр ба сантиметрийн мужид генератор ба өсгөгчийг тайлбарлахдаа квант шинж чанарыг харгалзан үздэг. Тохиромжтой давтамжийн дамжуулагчаар дамжуулан хувьсах гүйдлийн хөдөлгөөний явцад радио урсгал үүсдэг. Мөн сансарт өнгөрөх цахилгаан соронзон долгион нь харгалзах долгионыг өдөөдөг. Энэ өмчийг радио инженерчлэлд антенны дизайн хийхэд ашигладаг.

Харагдах утаснууд

Хэт ягаан туяа, хэт улаан туяаны үзэгдэх цацраг нь өргөн утгаараа спектрийн оптик гэж нэрлэгддэг хэсгийг бүрдүүлдэг. Энэ талбайг сонгохдоо зөвхөн харгалзах бүсүүдийн ойролцоо байдлаас гадна судалгаанд ашигласан багаж хэрэгслийн ижил төстэй байдлаас хамаарч, үндсэндээ харагдах гэрлийг судлах явцад боловсруулсан болно. Үүнд, ялангуяа цацрагийг төвлөрүүлэх толь, линз, дифракцийн тор, призм болон бусад зүйлс орно.

Оптик долгионы давтамжийг молекул, атомын давтамжтай харьцуулж, тэдгээрийн уртыг молекул хоорондын зай, молекулын хэмжээтэй харьцуулж болно. Тиймээс бодисын атомын бүтцээс үүдэлтэй үзэгдлүүд энэ хэсэгт чухал ач холбогдолтой болдог. Үүнтэй ижил шалтгаанаар гэрэл нь долгионы шинж чанарын зэрэгцээ квант шинж чанартай байдаг.

Оптик урсгал үүсэх

Хамгийн алдартай эх сурвалж бол Нар юм. Оддын гадаргуу (фотосфер) нь 6000° Келвин температуртай бөгөөд тод цагаан гэрлийг ялгаруулдаг. Тасралтгүй спектрийн хамгийн өндөр утга нь "ногоон" бүсэд байрладаг - 550 нм. Энэ нь мөн хамгийн их харааны мэдрэмжтэй газар юм. Биеийг халаах үед оптик муж дахь хэлбэлзэл үүсдэг. Тиймээс хэт улаан туяаны урсгалыг дулааны урсгал гэж нэрлэдэг.

Биеийн халаалт ихсэх тусам спектрийн дээд тал нь байрладаг давтамж өндөр байдаг. Температурын тодорхой өсөлтөөр улайсдаг (харагдах мужид гэрэлтэх) ажиглагддаг. Энэ тохиолдолд эхлээд улаан, дараа нь шар, гэх мэт. Оптик урсгалыг бий болгох, бүртгэх нь биологийн болон химийн урвалд тохиолдож болох бөгөөд тэдгээрийн нэг нь гэрэл зурагт ашиглагддаг. Дэлхий дээр амьдардаг ихэнх амьтдын хувьд фотосинтез нь эрчим хүчний эх үүсвэр болдог. Энэхүү биологийн урвал нь нарны оптик цацрагийн нөлөөн дор ургамалд тохиолддог.

Цахилгаан соронзон долгионы онцлог

Дунд болон эх үүсвэрийн шинж чанар нь урсгалын шинж чанарт нөлөөлдөг. Энэ нь ялангуяа урсгалын төрлийг тодорхойлдог талбаруудын цаг хугацааны хамаарлыг тогтоодог. Жишээлбэл, чичиргээний зай өөрчлөгдөхөд (энэ нь нэмэгдэх тусам) муруйлтын радиус томордог. Үүний үр дүнд хавтгай цахилгаан соронзон долгион үүсдэг. Бодистой харилцан үйлчлэх нь мөн янз бүрийн аргаар явагддаг.

Урсгал шингээх, ялгаруулах процессыг дүрмээр бол сонгодог электродинамик харилцааг ашиглан дүрсэлж болно. Оптик муж дахь долгион ба хатуу цацрагийн хувьд тэдгээрийн квант шинж чанарыг илүү анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Дамжуулах эх сурвалжууд

Физик ялгааг үл харгалзан хаа сайгүй - цацраг идэвхт бодис, телевизийн дамжуулагч, улайсдаг чийдэн - цахилгаан соронзон долгион нь хурдатгалтай хөдөлдөг цахилгаан цэнэгээр өдөөгддөг. Микроскоп ба макроскоп гэсэн хоёр үндсэн эх үүсвэр байдаг. Эхнийх нь молекулууд эсвэл атомуудын дотор цэнэглэгдсэн бөөмсүүдийн нэг түвшингээс нөгөө түвшинд огцом шилждэг.

Микроскопийн эх үүсвэр нь рентген, гамма, хэт ягаан туяа, хэт улаан туяа, харагдахуйц, зарим тохиолдолд урт долгионы цацрагийг ялгаруулдаг. Үүний нэг жишээ бол 21 см долгионы урттай устөрөгчийн спектрийн шугам юм. Энэ үзэгдэл нь радио одон орон судлалд онцгой ач холбогдолтой юм.

Макроскопийн эх үүсвэрүүд нь дамжуулагчийн чөлөөт электронууд нь үе үе синхрон хэлбэлзлийг гүйцэтгэдэг ялгаруулагч юм. Энэ ангиллын системд миллиметрийн хэмжээсээс хамгийн урт хүртэл (цахилгаан дамжуулах шугамд) урсгал үүсдэг.

Урсгалын бүтэц, хүч чадал

Түргэвчилсэн, үе үе өөрчлөгдөж буй гүйдэл нь тодорхой хүчээр бие биедээ нөлөөлдөг. Чиглэл ба тэдгээрийн хэмжээ нь гүйдэл ба цэнэг агуулагдаж буй бүсийн хэмжээ, тохиргоо, тэдгээрийн харьцангуй чиглэл, хэмжээ зэрэг хүчин зүйлээс хамаарна. Тодорхой орчны цахилгаан шинж чанар, түүнчлэн цэнэгийн концентрацийн өөрчлөлт, эх үүсвэрийн гүйдлийн тархалт зэрэг нь чухал нөлөө үзүүлдэг.

Асуудлын мэдэгдлийн ерөнхий нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан хүчний хуулийг нэг томьёо хэлбэрээр илэрхийлэх боломжгүй юм. Цахилгаан соронзон орон гэж нэрлэгддэг бүтэц нь шаардлагатай бол математикийн объект гэж тооцогддог бөгөөд энэ нь цэнэг ба гүйдлийн хуваарилалтаар тодорхойлогддог. Энэ нь эргээд хилийн нөхцлийг харгалзан өгөгдсөн эх сурвалжаар бүтээгддэг. Нөхцөл байдал нь харилцан үйлчлэлийн бүсийн хэлбэр, материалын шинж чанараар тодорхойлогддог. Хэрэв бид хязгааргүй орон зайн тухай ярьж байгаа бол эдгээр нөхцөл байдал нэмэгддэг. Ийм тохиолдолд цацрагийн нөхцөл нь тусгай нэмэлт нөхцөл болдог. Үүний ачаар хязгааргүйд хээрийн зан үйлийн "зөв" байдал баталгаатай болно.

Судалгааны он дараалал

Ломоносов зарим заалтдаа цахилгаан соронзон орны онолын бие даасан постулатуудыг урьдчилан таамаглаж байна: бөөмсийн "эргэдэг" (эргэлтийн) хөдөлгөөн, гэрлийн "хэлбэлзэх" (долгионы) онол, түүний цахилгааны шинж чанартай нийтлэг байдал гэх мэт. Хэт улаан туяаны урсгалыг 1800 онд Хершель (Англи эрдэмтэн) нээсэн бөгөөд дараа жил нь 1801 онд Риттер хэт ягаан туяаг тодорхойлсон. Хэт ягаан туяанаас богино долгионы цацрагийг Рентген 1895 оны 11-р сарын 8-нд нээсэн. Дараа нь энэ нь рентген нэртэй болсон.

Цахилгаан соронзон долгионы нөлөөг олон эрдэмтэд судалсан. Гэсэн хэдий ч урсгалын боломж, тэдгээрийн хэрэглээний хамрах хүрээг анх судалж үзсэн хүн бол Наркевич-Иодко (Беларусийн эрдэмтэн) юм. Тэрээр практик анагаах ухаантай холбоотой урсгалын шинж чанарыг судалжээ. Гамма цацрагийг 1900 онд Пол Виллард нээсэн. Мөн энэ хугацаанд Планк хар биений шинж чанарын талаар онолын судалгаа хийжээ. Судалгааны явцад тэрээр үйл явцын квант шинж чанарыг олж мэдсэн. Түүний ажил нь хөгжлийн эхлэлийг тавьсан бөгөөд дараа нь Планк, Эйнштейн нарын хэд хэдэн бүтээл хэвлэгджээ. Тэдний судалгаа фотон гэх мэт ойлголтыг бий болгоход хүргэсэн. Энэ нь эргээд цахилгаан соронзон урсгалын квант онолыг бий болгох үндэс суурийг тавьсан юм. Түүний хөгжил нь 20-р зууны шинжлэх ухааны тэргүүлэх зүтгэлтнүүдийн бүтээлүүдэд үргэлжилсэн.

Цаашид цахилгаан соронзон цацрагийн квант онол, түүний бодистой харьцах судалгаа, ажил нь эцсийн дүндээ квант электродинамикийг өнөөгийн байгаа хэлбэрээр бий болгоход хүргэсэн. Энэ асуудлыг судалсан шилдэг эрдэмтдийн дунд Эйнштейн, Планк нараас гадна Бор, Бозе, Дирак, де Бройль, Хайзенберг, Томонага, Швингер, Фейнман нарыг нэрлэх хэрэгтэй.

Дүгнэлт

Орчин үеийн ертөнцөд физикийн ач холбогдол маш их байна. Өнөө үед хүний ​​амьдралд хэрэглэгдэж байгаа бараг бүх зүйл агуу эрдэмтдийн судалгааны практик хэрэглээний ачаар гарч ирсэн. Цахилгаан соронзон долгионы нээлт, тэдгээрийн судалгаа нь ердийн, дараа нь гар утас, радио дамжуулагчийг бий болгоход хүргэсэн. Ийм онолын мэдлэгийг практикт ашиглах нь анагаах ухаан, үйлдвэрлэл, технологийн салбарт онцгой ач холбогдолтой юм.

Энэхүү өргөн хэрэглээ нь шинжлэх ухааны тоон шинж чанартай холбоотой юм. Бүх физик туршилтууд нь хэмжилт, судалж буй үзэгдлийн шинж чанарыг одоо байгаа стандартуудтай харьцуулах үндсэн дээр явагддаг. Чухам энэ зорилгоор хэмжилтийн хэрэгсэл, нэгжийн цогцолборыг энэ чиглэлээр боловсруулсан болно. Хэд хэдэн хэв маяг нь одоо байгаа бүх материалын системд нийтлэг байдаг. Жишээлбэл, энерги хадгалагдах хуулиудыг физикийн ерөнхий хууль гэж үздэг.

Шинжлэх ухааныг бүхэлд нь олон тохиолдолд суурь гэж нэрлэдэг. Энэ нь юуны түрүүнд бусад шинжлэх ухаанд тайлбар өгдөг, энэ нь эргээд физикийн хуулийг дагаж мөрддөгтэй холбоотой юм. Тиймээс химийн хувьд атом, тэдгээрээс үүссэн бодис, хувиргалтыг судалдаг. Гэхдээ биеийн химийн шинж чанарыг молекул, атомын физик шинж чанараар тодорхойлдог. Эдгээр шинж чанарууд нь цахилгаан соронзон, термодинамик болон бусад физикийн салбаруудыг тодорхойлдог.

Цахилгаан соронзон цацраг нь бидний орчлон ертөнц амьд байх хугацаанд л оршин байдаг. Энэ нь дэлхий дээрх амьдралын хувьсалд гол үүрэг гүйцэтгэсэн. Үнэн хэрэгтээ энэ эвдрэл нь орон зайд тархсан цахилгаан соронзон орны төлөв юм.

Цахилгаан соронзон цацрагийн шинж чанар

Аливаа цахилгаан соронзон долгионыг гурван шинж чанарыг ашиглан тайлбарладаг.

1. Давтамж.

2. Туйлшрал.

Туйлшрал– гол долгионы шинж чанаруудын нэг. Цахилгаан соронзон долгионы хөндлөн анизотропийг дүрсэлдэг. Бүх долгионы хэлбэлзэл нэг хавтгайд тохиолдох үед цацрагийг туйлширсан гэж үзнэ.

Энэ үзэгдлийг практикт идэвхтэй ашигладаг. Жишээлбэл, кино театрт 3D кино үзүүлэх үед.

Туйлшралыг ашиглан IMAX нүдний шил нь өөр өөр нүдэнд зориулагдсан дүрсийг тусгаарладаг.

Давтамж– нэг секундын дотор ажиглагчийн (энэ тохиолдолд илрүүлэгч) хажуугаар өнгөрөх долгионы тоо. Үүнийг Герцээр хэмждэг.

Долгионы урт- цахилгаан соронзон цацрагийн хамгийн ойрын цэгүүдийн хоорондох тодорхой зай, тэдгээрийн хэлбэлзэл нь ижил үе шатанд тохиолддог.

Цахилгаан соронзон цацраг нь бараг ямар ч орчинд тархаж болно: нягт бодисоос вакуум хүртэл.

Вакуум орчинд тархах хурд нь секундэд 300 мянган км.

EM долгионы шинж чанар, шинж чанарын тухай сонирхолтой видеог үзэхийг хүсвэл доорх видеог үзнэ үү.

Цахилгаан соронзон долгионы төрлүүд

Бүх цахилгаан соронзон цацрагийг давтамжаар хуваана.

1. Радио долгион.Богино, хэт богино, хэт урт, урт, дунд зэрэг байдаг.

Радио долгионы урт нь 10 км-ээс 1 мм, 30 кГц-ээс 300 ГГц хооронд хэлбэлздэг.

Тэдний эх үүсвэр нь хүний ​​үйл ажиллагаа, янз бүрийн байгалийн агаар мандлын үзэгдлүүд байж болно.

2. . Долгионы урт нь 1 мм-ээс 780 нм хүртэл, 429 ТГц хүртэл хүрч чаддаг. Хэт улаан туяаны цацрагийг мөн дулааны цацраг гэж нэрлэдэг. Манай гараг дээрх бүх амьдралын үндэс.

3. Үзэгдэх гэрэл.Урт 400 - 760/780 нм. Үүний дагуу 790-385 THz-ийн хооронд хэлбэлздэг. Үүнд хүний ​​нүдээр харж болох цацрагийн бүх спектр багтана.

4. . Долгионы урт нь хэт улаан туяанаас богино байдаг.

10 нм хүртэл хүрч болно. ийм долгион нь маш том - ойролцоогоор 3х10^16 Гц.

5. Рентген туяа. долгион нь 6x10^19 Гц, урт нь ойролцоогоор 10 нм - 17 цаг.

6. Гамма долгион.Үүнд рентген туяанаас их, урт нь богино байдаг аливаа цацраг орно. Ийм цахилгаан соронзон долгионы эх үүсвэр нь сансрын, цөмийн үйл явц юм.

Хэрэглээний хамрах хүрээ

19-р зууны сүүлчээс хойш хаа нэгтээ хүн төрөлхтний бүхий л дэвшил цахилгаан соронзон долгионы практик хэрэглээтэй холбоотой байв.

Хамгийн түрүүнд дурдах зүйл бол радио холбоо юм. Энэ нь хүмүүс бие биенээсээ хол байсан ч харилцах боломжийг олгосон.

Хиймэл дагуулын өргөн нэвтрүүлэг, харилцаа холбоо нь анхдагч радио холбооны цаашдын хөгжил юм.

Орчин үеийн нийгмийн мэдээллийн дүр төрхийг бүрдүүлсэн эдгээр технологиуд юм.

Цахилгаан соронзон цацрагийн эх үүсвэрийг томоохон аж үйлдвэрийн байгууламжууд болон янз бүрийн эрчим хүчний шугамын аль алиныг нь авч үзэх хэрэгтэй.

Цахилгаан соронзон долгионыг цэргийн үйл ажиллагаанд (радар, нарийн төвөгтэй цахилгаан хэрэгсэл) идэвхтэй ашигладаг. Түүнчлэн, эм нь тэдгээрийг ашиглахгүйгээр хийж чадахгүй. Хэт улаан туяаны цацрагийг олон өвчнийг эмчлэхэд ашиглаж болно.

Рентген туяа нь хүний ​​дотоод эдэд гэмтэл учруулсан эсэхийг тодорхойлоход тусалдаг.

Лазерыг нарийн нарийвчлал шаарддаг хэд хэдэн үйлдлийг гүйцэтгэхэд ашигладаг.

Хүний практик амьдрал дахь цахилгаан соронзон цацрагийн ач холбогдлыг хэт үнэлэхэд хэцүү байдаг.

Цахилгаан соронзон орны тухай Зөвлөлтийн видео:

Хүний биед үзүүлэх сөрөг нөлөө

Ашигтай боловч цахилгаан соронзон цацрагийн хүчтэй эх үүсвэрүүд нь дараахь шинж тэмдгүүдийг үүсгэдэг.

ядрах;

Толгой өвдөх;

Дотор муухайрах.

Зарим төрлийн долгионд хэт их өртөх нь дотоод эрхтнүүд, төв мэдрэлийн систем, тархинд гэмтэл учруулдаг. Хүний сэтгэл зүйд өөрчлөлт орох боломжтой.

EM долгионы хүмүүст үзүүлэх нөлөөний тухай сонирхолтой видео:

Ийм үр дагавраас зайлсхийхийн тулд дэлхийн бараг бүх улс орон цахилгаан соронзон аюулгүй байдлыг зохицуулах стандарттай байдаг. Цацрагийн төрөл бүр өөрийн зохицуулалтын баримт бичигтэй (эрүүл ахуйн стандарт, цацрагийн аюулгүй байдлын стандарт). Цахилгаан соронзон долгионы хүнд үзүүлэх нөлөөг бүрэн судлаагүй байгаа тул тэдгээрийн өртөлтийг багасгахыг ДЭМБ зөвлөж байна.