විද්යුත් චුම්භක තරංගවල පරිමාණය. විද්යුත් චුම්භක තරංග
විද්යුත් චුම්භක තරංග (පහත දැක්වෙන වගුව) යනු අභ්යවකාශයේ බෙදා හරින චුම්බක සහ විද්යුත් ක්ෂේත්රවල කැළඹීම් වේ. ඒවායේ වර්ග කිහිපයක් තිබේ. භෞතික විද්යාව යනු මෙම කැළඹීම් පිළිබඳ අධ්‍යයනයයි. විද්යුත් චුම්භක තරංග සෑදී ඇත්තේ විද්යුත් ප්රත්යාවර්ත ක්ෂේත්රයක් චුම්භක එකක් ජනනය කිරීම නිසා වන අතර මෙය අනෙක් අතට විද්යුත් එකක් ජනනය කරයි.
පර්යේෂණ ඉතිහාසය
විද්යුත් චුම්භක තරංග පිළිබඳ උපකල්පනවල පැරණිතම අනුවාද ලෙස සැලකිය හැකි පළමු න්‍යායන් අවම වශයෙන් හියුජන්ස් යුගය දක්වා දිව යයි. එම කාල පරිච්ෙඡ්දය තුළ, උපකල්පනයන් කැපී පෙනෙන ප්රමාණාත්මක වර්ධනයක් කරා ළඟා විය. හියුජන්ස් 1678 දී න්‍යායේ "ලුහුඬු සටහන්" වර්ගයක් ප්‍රකාශයට පත් කළේය - "ආලෝකය පිළිබඳ සංග්‍රහය". 1690 දී ඔහු තවත් විශිෂ්ට කෘතියක් ද පළ කළේය. එය තවමත් පාසල් පෙළපොත් ("විද්යුත් චුම්භක තරංග", ශ්‍රේණිය 9) ඉදිරිපත් කර ඇති ස්වරූපයෙන් පරාවර්තනය, වර්තනය පිළිබඳ ගුණාත්මක න්යාය ගෙනහැර දැක්වීය.
ඒ සමගම, Huygens මූලධර්මය සකස් කරන ලදී. එහි ආධාරයෙන්, තරංග ඉදිරිපස චලනය අධ්යයනය කිරීමට හැකි විය. මෙම මූලධර්මය පසුව ෆ්රෙස්නෙල්ගේ කෘතිවල වර්ධනය විය. Huygens-Fresnel මූලධර්මය විවර්තනය පිළිබඳ න්යාය සහ ආලෝකයේ තරංග න්යාය තුළ විශේෂ වැදගත්කමක් දරයි.
1660-1670 ගණන් වලදී, හූක් සහ නිව්ටන් පර්යේෂණ සඳහා විශාල පර්යේෂණාත්මක සහ න්යායික දායකත්වයක් ලබා දුන්හ. විද්යුත් චුම්භක තරංග සොයා ගත්තේ කවුද? ඔවුන්ගේ පැවැත්ම සනාථ කරන අත්හදා බැලීම් කළේ කවුද? විද්යුත් චුම්භක තරංග වර්ග මොනවාද? මේ ගැන වැඩි විස්තර පසුව.
මැක්ස්වෙල්ගේ සාධාරණීකරණය
විද්යුත් චුම්භක තරංග සොයා ගත්තේ කවුරුන්ද යන්න ගැන කතා කිරීමට පෙර, ඒවායේ පැවැත්ම ගැන අනාවැකි පළ කළ පළමු විද්යාඥයා ෆැරඩේ බව කිව යුතුය. ඔහු 1832 දී සිය උපකල්පනය ඉදිරිපත් කළේය. මෙම න්යාය පසුව මැක්ස්වෙල් විසින් වර්ධනය කරන ලදී. 1865 වන විට ඔහු මෙම කාර්යය සම්පූර්ණ කළේය. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, මැක්ස්වෙල් විසින් න්යාය දැඩි ලෙස ගණිතමය වශයෙන් විධිමත් කර, සලකා බලනු ලබන සංසිද්ධිවල පැවැත්ම තහවුරු කළේය. ඔහු විද්යුත් චුම්භක තරංගවල ප්රචාරණ වේගය ද තීරණය කළ අතර එය ආලෝකයේ වේගයේ එවකට භාවිතා වූ අගයට සමපාත විය. මෙය අනෙක් අතට, ආලෝකය යනු සලකා බලනු ලබන විකිරණ වර්ග වලින් එකක් බවට උපකල්පනය සනාථ කිරීමට ඔහුට හැකි විය.
පර්යේෂණාත්මක සොයා ගැනීම
මැක්ස්වෙල්ගේ න්යාය 1888 දී හර්ට්ස්ගේ අත්හදා බැලීම් වලදී එය සනාථ විය. ජර්මානු භෞතික විද්යාඥයා එහි ගණිතමය සාධාරණීකරණය නොතකා න්යාය අසත්‍ය බව සනාථ කිරීම සඳහා සිය පර්යේෂණ සිදු කළ බව මෙහිදී කිව යුතුය. කෙසේ වෙතත්, ඔහුගේ අත්හදා බැලීම්වලට ස්තූතිවන්ත වන්නට, හර්ට්ස් ප්‍රායෝගිකව විද්යුත් චුම්භක තරංග සොයා ගත් පළමු පුද්ගලයා බවට පත්විය. මීට අමතරව, ඔහුගේ අත්හදා බැලීම් අතරතුර, විද්යාඥයා විකිරණවල ගුණ සහ ලක්ෂණ හෙළි කළේය.
වැඩි වූ වෝල්ටීයතා ප්රභවයක් භාවිතා කරමින් කම්පනයක වේගයෙන් වෙනස් වන ප්‍රවාහයක ස්පන්දන මාලාවක් උද්දීපනය කිරීමෙන් හර්ට්ස් විද්යුත් චුම්භක දෝලනය සහ තරංග ලබා ගත්තේය. ලූපයක් භාවිතයෙන් අධි සංඛ්යාත ධාරාවන් හඳුනා ගත හැක. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, දෝලන සංඛ්යාතය වැඩි වනු ඇත, එහි ධාරිතාව සහ ප්රේරකය වැඩි වේ. නමුත් ඒ සමගම, ඉහළ සංඛ්යාතයක් දැඩි ප්රවාහයක් සහතික කිරීමක් නොවේ. ඔහුගේ අත්හදා බැලීම් සිදු කිරීම සඳහා, හර්ට්ස් තරමක් සරල උපාංගයක් භාවිතා කළ අතර එය අද "Hertz vibrator" ලෙස හැඳින්වේ. උපාංගය විවෘත ආකාරයේ දෝලන පරිපථයකි.
හර්ට්ස්ගේ අත්දැකීම් රූප සටහන
විකිරණ ලියාපදිංචි කිරීම ලබා ගන්නා කම්පන යන්ත්රයක් භාවිතයෙන් සිදු කරන ලදී. මෙම උපකරණය විකිරණ උපාංගයට සමාන නිර්මාණයක් විය. විද්යුත් ප්රත්යාවර්ත ක්ෂේත්රයක විද්යුත් චුම්භක තරංගයක බලපෑම යටතේ, ලබන උපාංගයේ ධාරා දෝලනය උද්වේගකර විය. මෙම උපාංගයේ එහි ස්වාභාවික සංඛ්යාතය සහ ප්රවාහයේ සංඛ්යාතය සමපාත වූයේ නම්, අනුනාදයක් දිස් විය. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, විශාල විස්තාරය සමඟ පිළිගැනීමේ උපාංගයේ බාධා ඇති විය. පර්යේෂකයා ඒවා සොයාගත්තේ කොන්දොස්තර අතර කුඩා පරතරයක් තුළ ඇති පුලිඟු නිරීක්ෂණය කිරීමෙනි.
මේ අනුව, හර්ට්ස් විද්යුත් චුම්භක තරංග සොයා ගත් ප්‍රථමයා බවට පත් විය, සන්නායක වලින් හොඳින් පරාවර්තනය වීමේ හැකියාව ඔප්පු කළේය. ඔහු ස්ථාවර විකිරණ සෑදීම ප්‍රායෝගිකව සනාථ කළේය. මීට අමතරව, හර්ට්ස් වාතයේ විද්යුත් චුම්භක තරංගවල ප්රචාරණ වේගය තීරණය කළේය.
ලක්ෂණ අධ්යයනය
විද්යුත් චුම්භක තරංග සෑම මාධ්‍යකම පාහේ ප්රචාරණය වේ. පදාර්ථයෙන් පිරුණු අවකාශයක, සමහර අවස්ථාවල දී විකිරණ තරමක් හොඳින් බෙදා හැරිය හැක. නමුත් ඒ සමඟම ඔවුන් ඔවුන්ගේ හැසිරීම තරමක් වෙනස් කරයි.
රික්තකයේ ඇති විද්යුත් චුම්භක තරංග දුර්වල වීමකින් තොරව තීරණය වේ. ඒවා ඕනෑම, අත්තනෝමතික ලෙස විශාල දුරක් බෙදා හරිනු ලැබේ. තරංගවල ප්රධාන ලක්ෂණ අතර ධ්රැවීකරණය, සංඛ්යාතය සහ දිග ඇතුළත් වේ. ගුණාංග විස්තර කිරීම විද්යුත් ගතිකයේ රාමුව තුළ සිදු කෙරේ. කෙසේ වෙතත්, භෞතික විද්‍යාවේ වඩාත් නිශ්චිත ශාඛා වර්ණාවලියේ ඇතැම් කලාපවල විකිරණවල ලක්ෂණ සමඟ කටයුතු කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, දෘෂ්ටි විද්යාව මේවාට ඇතුළත් වේ.
දැඩි අධ්යයනය විද්යුත් චුම්භක විකිරණකෙටි තරංග ආයාම වර්ණාවලි අන්තය අධි ශක්ති අංශය විසින් අල්ලා ගනු ලැබේ. සැලකිල්ලට ගනිමින් සමකාලීන අදහස්ගතිකත්වය ස්වාධීන විනයක් වීම නවත්වන අතර එක් න්‍යායක් සමඟ ඒකාබද්ධ වේ.
ගුණ පිළිබඳ අධ්‍යයනයේ යෙදෙන න්‍යායන්
අද තියෙනවා විවිධ ක්රම, දෝලනය වීමේ ප්‍රකාශනයන් සහ ගුණාංග පිළිබඳ ආකෘති නිර්මාණය සහ අධ්‍යයනයට දායක වීම. ඔප්පු කරන ලද සහ සම්පූර්ණ කරන ලද න්‍යායන් අතරින් වඩාත් මූලික වන්නේ ක්වොන්ටම් විද්යුත් ගති විද්‍යාවයි. එයින්, යම් යම් සරල කිරීම් හරහා, විවිධ ක්ෂේත්රවල බහුලව භාවිතා වන පහත ක්රම ලබා ගැනීමට හැකි වේ.
සාපේක්ෂ මාධ්‍යයක සාපේක්ෂ අඩු සංඛ්යාත විකිරණ විස්තර කිරීම සම්භාව්‍ය විද්යුත් ගති විද්යාව භාවිතයෙන් සිදු කෙරේ. එය මැක්ස්වෙල්ගේ සමීකරණ මත පදනම් වේ. ඒ සමගම, ව්යවහාරික යෙදුම්වල සරල කිරීම් තිබේ. දෘශ්ය අධ්‍යයනයක් දෘෂ්ටි විද්යාව භාවිතා කරයි. දෘෂ්ය පද්ධතියේ සමහර කොටස් තරංග ආයාමයට ප්‍රමාණයෙන් ආසන්න වන අවස්ථා වලදී තරංග න්යාය භාවිතා වේ. ෆෝටෝන විසිරීම සහ අවශෝෂණය කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් අත්‍යවශ්‍ය වන විට ක්වොන්ටම් දෘෂ්ටි විද්යාව භාවිතා වේ.
ජ්‍යාමිතික දෘශ්ය න්යාය යනු තරංග ආයාමය නොසලකා හැරීමට ඉඩ දී ඇති සීමාකාරී අවස්ථාවයි. ව්යවහාරික සහ මූලික කොටස් කිහිපයක් ද ඇත. උදාහරණයක් ලෙස තාරකා භෞතික විද්යාව, දෘෂ්ය සංජානනය සහ ප්‍රභාසංශ්ලේෂණයේ ජීව විද්යාව සහ ප්‍රකාශ රසායන විද්යාව මේවාට ඇතුළත් වේ. විද්යුත් චුම්භක තරංග වර්ගීකරණය කරන්නේ කෙසේද? කණ්ඩායම් වශයෙන් බෙදා හැරීම දැක්වෙන වගුවක් පහත දැක්වේ.
වර්ගීකරණය
විද්යුත් චුම්භක තරංගවල සංඛ්යාත පරාසයන් ඇත. ඔවුන් අතර තියුණු සංක්රමණයන් නොමැත, සමහර විට ඔවුන් එකිනෙකා අතිච්ඡාදනය වේ. ඔවුන් අතර මායිම් තරමක් අත්තනෝමතික ය. ප්රවාහය අඛණ්ඩව බෙදා හැරීම නිසා, සංඛ්යාතය දිග සමග දැඩි ලෙස සම්බන්ධ වේ. පහත දැක්වෙන්නේ විද්යුත් චුම්භක තරංග පරාසයන්ය.
අල්ට්‍රාෂෝට් විකිරණ සාමාන්යයෙන් මයික්‍රොමීටරය (උපමිලිමීටරය), මිලිමීටරය, සෙන්ටිමීටර, දශම මීටරය ලෙස බෙදා ඇත. විද්යුත් චුම්භක විකිරණ නම් මීටරයකට වඩා අඩුය, එවිට එය සාමාන්යයෙන් ultrahigh සංඛ්යාත (SHF) දෝලනය ලෙස හැඳින්වේ.
විද්යුත් චුම්භක තරංග වර්ග
ඉහත දැක්වෙන්නේ විද්යුත් චුම්භක තරංග පරාසයන්ය. ධාරා වර්ග මොනවාද? කණ්ඩායමට ගැමා සහ එක්ස් කිරණ ඇතුළත් වේ. ඒ අතරම, පාරජම්බුල කිරණ සහ දෘශ්ය ආලෝකය යන දෙකම පරමාණු අයනීකරණය කිරීමේ හැකියාව ඇති බව පැවසිය යුතුය. ගැමා සහ එක්ස් කිරණ ප්රවාහ පිහිටා ඇති මායිම් තරමක් කොන්දේසි සහිතව තීරණය වේ. 20 eV - 0.1 MeV සීමාවන් සාමාන්ය දිශානතියක් ලෙස පිළිගැනේ. පටු අර්ථයෙන් ගැමා ප්රවාහයන් න්‍යෂ්ටිය මගින් විමෝචනය වේ, එක්ස් කිරණ ඉලෙක්ට්‍රෝන පරමාණුක කවචය මගින් විමෝචනය වන්නේ පහත් කක්ෂවලින් ඉලෙක්ට්‍රෝන තට්ටු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදීය. කෙසේ වෙතත්, මෙම වර්ගීකරණය න්යෂ්ටීන් සහ පරමාණුවල සහභාගීත්වයෙන් තොරව ජනනය වන දෘඪ විකිරණ සඳහා අදාළ නොවේ.
X-කිරණ ධාරා සෑදී ඇත්තේ ආරෝපිත වේගවත් අංශු (ප්‍රෝටෝන, ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ අනෙකුත්) ක්ෂය වීමේදී සහ පරමාණුක ඉලෙක්ට්‍රෝන කවච තුළ සිදුවන ක්‍රියාවලීන් හේතුවෙනි. ගැමා දෝලනය පැන නගින්නේ පරමාණුවල න්යෂ්ටීන් තුළ ක්‍රියාවලිවල ප්රතිඵලයක් ලෙස සහ ප්‍රාථමික අංශු පරිවර්තනය කිරීමේදී ය.
ගුවන් විදුලි ධාරාවන්
නියමිතයි ඉතා වැදගත්දිග, මෙම තරංග මාධ්‍යයේ පරමාණුක ව්යුහය සැලකිල්ලට නොගෙන සලකා බැලිය හැකිය. එකම ව්යතිරේකය වන්නේ වර්ණාවලියේ අධෝරක්ත කලාපයට යාබදව ඇති කෙටිම ධාරා වේ. ගුවන්විදුලි පරාසය තුළ, දෝලනවල ක්වොන්ටම් ගුණාංග තරමක් දුර්වල ලෙස පෙන්නුම් කරයි. එසේ වුවද, ඒවා සැලකිල්ලට ගත යුතුය, නිදසුනක් ලෙස, කෙල්වින් කිහිපයක උෂ්ණත්වයකට උපකරණ සිසිලන අතරතුර අණුක කාලය සහ සංඛ්යාත ප්රමිතීන් විශ්ලේෂණය කිරීමේදී.
මිලිමීටර සහ සෙන්ටිමීටර පරාසයන්හි ඔස්කිලේටර් සහ ඇම්ප්ලිෆයර් විස්තර කිරීමේදී ක්වොන්ටම් ගුණාංග ද සැලකිල්ලට ගනී. අනුරූප සංඛ්යාතයේ සන්නායක හරහා ප්රත්යාවර්ත ධාරාවෙහි චලනය අතරතුර රේඩියෝ ප්රවාහය සෑදී ඇත. අභ්යවකාශයේ ගමන් කරන විද්යුත් චුම්භක තරංගයක් අනුරූප තරංගය උද්දීපනය කරයි. මෙම දේපලගුවන්විදුලි ඉංජිනේරු විද්යාවෙහි ඇන්ටනා නිර්මාණය කිරීමේදී භාවිතා වේ.
දෘශ්ය ධාරාවන්
පාරජම්බුල සහ අධෝරක්ත දෘශ්ය විකිරණ වේ පුළුල් හැඟීමක්වචන වර්ණාවලියේ ඊනියා දෘශ්ය කොටස. මෙම කලාපයේ තේරීම තීරණය වන්නේ අනුරූප කලාපවල සමීපත්වය පමණක් නොව, අධ්‍යයනයේ භාවිතා කරන උපකරණවල සමානතාවය සහ දෘශ්ය ආලෝකය අධ්යයනය කිරීමේදී ප්රධාන වශයෙන් වර්ධනය වීමෙනි. මේවාට විශේෂයෙන්, විකිරණ, විවර්තන ග්‍රේටින්, ප්‍රිස්ම සහ වෙනත් අවධානය යොමු කිරීම සඳහා දර්පණ සහ කාච ඇතුළත් වේ.
දෘශ්ය තරංගවල සංඛ්යාත අණු සහ පරමාණු සමඟ සැසඳිය හැකි අතර ඒවායේ දිග අන්තර් අණුක දුර සහ අණුක ප්‍රමාණයන් සමඟ සැසඳිය හැකිය. එබැවින් පදාර්ථයේ පරමාණුක ව්යුහය නිසා ඇති වන සංසිද්ධි මෙම ප්රදේශයේ වැදගත් වේ. එම හේතුව නිසාම ආලෝකයට තරංග ගුණ සමග ක්වොන්ටම් ගුණද ඇත.
ඔප්ටිකල් ප්රවාහයන් මතුවීම
වැඩිපුරම ප්රසිද්ධ මූලාශ්රයසූර්යයා වේ. තාරකාවේ මතුපිට (ෆොටෝස්ෆියර්) කෙල්වින් 6000 ක උෂ්ණත්වයක් ඇති අතර දීප්තිමත් සුදු ආලෝකය නිකුත් කරයි. අඛණ්ඩ වර්ණාවලියේ ඉහළම අගය "හරිත" කලාපයේ පිහිටා ඇත - 550 nm. දෘෂ්ය සංවේදීතාවයේ උපරිමයක් ද ඇත. ශරීර රත් වූ විට දෘශ්ය පරාසයේ දෝලනය සිදු වේ. එබැවින් අධෝරක්ත ප්රවාහයන් තාප ලෙසද හැඳින්වේ.
ශරීරයේ උණුසුම ශක්තිමත් වන තරමට, වර්ණාවලියේ උපරිමය පිහිටා ඇති සංඛ්යාතය වැඩි වේ. උෂ්ණත්වයේ යම් වැඩිවීමක් සමඟ, තාපය නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ (දෘෂ්ය පරාසයේ දීප්තිය). මෙම අවස්ථාවේ දී, රතු පැහැය පළමුව දිස් වේ, පසුව කහ සහ යනාදිය. දෘශ්ය ප්රවාහයන් නිර්මාණය කිරීම සහ ලියාපදිංචි කිරීම ජීව විද්‍යාත්මක සහ රසායනික ප්රතික්රියා, ඉන් එකක් ඡායාරූපකරණයේදී භාවිතා වේ. පෘථිවියේ ජීවත් වන බොහෝ ජීවීන් සඳහා, ප්රභාසංශ්ලේෂණය බලශක්ති ප්රභවයක් ලෙස ක්රියා කරයි. මෙම ජීව විද්‍යාත්මක ප්‍රතික්‍රියාව සිදුවන්නේ දෘෂ්ය සූර්ය විකිරණ බලපෑම යටතේ ශාක වලය.
විද්යුත් චුම්භක තරංගවල ලක්ෂණ
මාධ්‍යයේ සහ ප්‍රභවයේ ගුණාංග ප්‍රවාහවල ලක්ෂණ කෙරෙහි බලපායි. මෙමගින්, විශේෂයෙන්ම, ප්රවාහයේ වර්ගය තීරණය කරන ක්ෂේත්රවල කාල යැපීම තහවුරු කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, කම්පනයෙන් ඇති දුර වෙනස් වන විට (එය වැඩි වන විට), වක්‍රයේ අරය විශාල වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, තල විද්යුත් චුම්භක තරංගයක් සෑදී ඇත. පදාර්ථය සමඟ අන්තර්ක්රියා ද විවිධ ආකාරවලින් සිදු වේ.
ප්රවාහ අවශෝෂණය හා විමෝචනය කිරීමේ ක්‍රියාවලීන්, රීතියක් ලෙස, සම්භාව්‍ය විද්යුත් ගතික සම්බන්ධතා භාවිතයෙන් විස්තර කළ හැකිය. ඔප්ටිකල් කලාපයේ තරංග සඳහා සහ දෘඪ කිරණ සඳහා, සියල්ලටම වඩා, ඔවුන්ගේ ක්වොන්ටම් ස්වභාවය සැලකිල්ලට ගත යුතුය.
ප්රවාහ මූලාශ්ර
භෞතික වෙනස තිබියදීත්, සෑම තැනකම - විකිරණශීලී ද්රව්යයක්, රූපවාහිනී සම්ප්රේෂකයක්, තාපදීප්ත ලාම්පුවක් - විද්යුත් චුම්භක තරංග ත්වරණය සමඟ චලනය වන විද්යුත් ආරෝපණ මගින් උද්දීපනය වේ. ප්රධාන මූලාශ්ර වර්ග දෙකක් තිබේ: අන්වීක්ෂීය සහ සාර්ව වශයෙන්. පළමුවැන්න නම්, අණු හෝ පරමාණු ඇතුළත ආරෝපිත අංශු එකක සිට තවත් මට්ටමකට හදිසි සංක්‍රමණයකි.
අන්වීක්ෂීය මූලාශ්ර X-කිරණ, ගැමා, පාරජම්බුල, අධෝරක්ත, දෘශ්ය, සහ සමහර අවස්ථාවලදී දිගු තරංග විකිරණ විමෝචනය කරයි. අවසාන උදාහරණය වන්නේ හයිඩ්‍රජන් වර්ණාවලියේ රේඛාව වන අතර එය සෙන්ටිමීටර 21 ක තරංගයකට අනුරූප වේ.මෙම සංසිද්ධිය ගුවන්විදුලි තාරකා විද්‍යාවේ විශේෂ වැදගත්කමක් දරයි.
මැක්‍රොස්කොපික් ප්‍රභවයන් යනු සන්නායකවල නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ආවර්තිතා සමමුහුර්ත උච්චාවචනයන් සිදු කරන විමෝචක වේ. මෙම කාණ්ඩයේ පද්ධතිවල, මිලිමීටරයේ සිට දිගම (විදුලි රැහැන් වල) දක්වා ප්රවාහයන් ජනනය වේ.
ප්රවාහයේ ව්යුහය සහ ශක්තිය
ත්වරණය සහ වරින් වර වෙනස් වන ධාරා ඇතැම් බලවේග සමඟ එකිනෙකට බලපායි. දිශාව සහ ඒවායේ විශාලත්වය ධාරා සහ ආරෝපණ අඩංගු ප්රදේශයේ විශාලත්වය සහ වින්යාසය, ඒවායේ සාපේක්ෂ දිශාව සහ විශාලත්වය වැනි සාධක මත රඳා පවතී. සැලකිය යුතු බලපෑමක් ද වේ විදුලි ලක්ෂණනිශ්චිත පරිසරය, මෙන්ම ආරෝපණ සාන්ද්රණයෙහි වෙනස්කම් සහ මූලාශ්ර ධාරා බෙදා හැරීම.
ගැටළු ප්‍රකාශයේ සාමාන්ය සංකීර්ණත්වය හේතුවෙන්, බලවේග නීතිය තනි සූත්‍රයක ස්වරූපයෙන් නිරූපණය කළ නොහැක. ව්යුහය, විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රය ලෙස හැඳින්වෙන අතර, අවශ්ය නම්, ගණිතමය වස්තුවක් ලෙස සලකනු ලැබේ, ආරෝපණ සහ ධාරා බෙදා හැරීම මගින් තීරණය වේ. එය, මායිම් කොන්දේසි සැලකිල්ලට ගනිමින්, දෙන ලද මූලාශ්රයක් මගින් නිර්මාණය කර ඇත. කොන්දේසි නිර්ණය කරනු ලබන්නේ අන්තර් ක්රියාකාරී කලාපයේ හැඩය සහ ද්රව්යයේ ලක්ෂණ අනුව ය. අපි අසීමිත ඉඩක් ගැන කතා කරන්නේ නම්, මෙම තත්වයන් අතිරේක වේ. විශේෂ ලෙස අතිරේක කොන්දේසියඑවැනි අවස්ථාවන්හිදී, විකිරණ තත්ත්වය පෙනේ. එය හේතුවෙන්, අනන්තයේ ක්ෂේත්රයේ "නිවැරදි" හැසිරීම සහතික කෙරේ.
අධ්යයන කාල සටහන
ලොමොනොසොව් ඔහුගේ සමහර විධිවිධානවල ඉලෙක්ට්‍රෝ න්‍යායේ ඇතැම් උපකල්පන අපේක්ෂා කරයි චුම්බක ක්ෂේත්රය: "භ්‍රමණ" (භ්‍රමණ) අංශු චලිතය, ආලෝකයේ "උච්චාවචනය" (තරංග) න්යාය, විදුලියේ ස්වභාවය සමග එහි සාමාන්ය බව යනාදිය. අධෝරක්ත ධාරා 1800 දී හර්ෂල් (ඉංග්‍රීසි විද්‍යාඥයෙක්) විසින් සොයා ගන්නා ලදී, සහ ඊළඟ 1801, රිටර් පාරජම්බුල විස්තර කළේය. පාරජම්බුල පරාසයට වඩා කෙටි විකිරණ 1895 නොවැම්බර් 8 වන දින Roentgen විසින් සොයා ගන්නා ලදී. පසුව, එය X-ray ලෙස හැඳින්වේ.
විද්යුත් චුම්භක තරංගවල බලපෑම බොහෝ විද්යාඥයින් විසින් අධ්යයනය කර ඇත. කෙසේ වෙතත්, Narkevich-Iodko (බෙලාරුසියානු විද්යාඥයා) ප්රවාහයන් සහ ඒවායේ විෂය පථය පිළිබඳ ශක්යතාවන් ගවේෂණය කළ පළමු පුද්ගලයා විය. ඔහු ප්රායෝගික වෛද්ය විද්‍යාවට අදාළව ප්‍රවාහවල ගුණ අධ්යයනය කළේය. ගැමා විකිරණ 1900 දී Paul Willard විසින් සොයා ගන්නා ලදී. එම කාලය තුළ ප්ලාන්ක් න්යායික අධ්යයනකළු ශරීර ගුණාංග. අධ්යයනය කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී ඔහු ක්‍රියාවලියේ ක්වොන්ටම් ස්වභාවය සොයා ගත්තේය. ඔහුගේ වැඩ කටයුතු සංවර්ධනයේ ආරම්භය විය පසුව, ප්ලාන්ක් සහ අයින්ස්ටයින්ගේ කෘති කිහිපයක් ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී. ඔවුන්ගේ පර්යේෂණ ෆෝටෝනයක් ලෙස එවැනි සංකල්පයක් ගොඩනැගීමට හේතු විය. මෙය, විද්යුත් චුම්භක ප්රවාහ පිළිබඳ ක්වොන්ටම් න්යාය නිර්මාණය කිරීමේ ආරම්භය සනිටුහන් කළේය. එහි සංවර්ධනය විසිවන සියවසේ ප්රමුඛ විද්යාඥයින්ගේ කෘතිවල දිගටම පැවතුනි.
විද්යුත් චුම්භක විකිරණ පිළිබඳ ක්වොන්ටම් න්යාය සහ පදාර්ථය සමඟ එහි අන්තර්ක්රියා පිළිබඳ වැඩිදුර පර්යේෂණ සහ වැඩ අවසානයේ එය අද පවතින ස්වරූපයෙන් ක්වොන්ටම් විද්යුත් ගති විද්යාව ගොඩනැගීමට හේතු විය. අධ්‍යයනයට සම්බන්ධ කීර්තිමත් විද්‍යාඥයන් අතර මෙම ප්රශ්නය, අයින්ස්ටයින් සහ ප්ලාන්ක්, බෝර්, බෝස්, ඩිරැක්, ඩි බ්‍රොග්ලි, හයිසන්බර්ග්, ටොමොනාගා, ෂ්වින්ගර්, ෆෙයින්මන් යන අයට අමතරව නම් කළ යුතුය.
නිගමනය
භෞතික විද්‍යාවේ වටිනාකම නූතන ලෝකයප්රමාණවත් තරම් විශාල. මිනිස් ජීවිතයේ අද භාවිතා කරන සෑම දෙයක්ම පාහේ දර්ශණය වූයේ ස්තුතියෙනි ප්රායෝගික භාවිතයශ්රේෂ්ඨ විද්යාඥයින්ගේ පර්යේෂණ. විද්යුත් චුම්භක තරංග සොයාගැනීම සහ ඒවායේ අධ්යයනය, විශේෂයෙන්ම, සාම්ප්‍රදායික, සහ පසුව ජංගම දුරකථන, රේඩියෝ සම්ප්‍රේෂකයන් නිර්මාණය කිරීමට හේතු විය. විශේෂ අර්ථය ප්රායෝගික භාවිතයඑවැනි න්යායික දැනුම වෛද්ය, කර්මාන්ත, තාක්‍ෂණ ක්ෂේත්රයේ ඇත.
එබඳු පුළුල් භාවිතයවිද්‍යාවේ ප්රමාණාත්මක ස්වභාවය නිසා. සියලුම භෞතික අත්හදා බැලීම් පදනම් වී ඇත්තේ මිනුම්, අධ්යයනය කරන ලද සංසිද්ධිවල ගුණාංග පවතින ප්රමිතීන් සමඟ සංසන්දනය කිරීම මත ය. මෙම කාර්යය සඳහා, විනය රාමුව තුළ, සංකීර්ණයක් මිනුම් උපකරණසහ ඒකක. පවතින සියලුම ද්‍රව්‍ය පද්ධති සඳහා නිත්‍යානුකුලතා ගණනාවක් පොදු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, බලශක්ති සංරක්ෂණය පිළිබඳ නීති සාමාන්ය භෞතික නීති ලෙස සැලකේ.
සමස්තයක් ලෙස විද්යාව බොහෝ අවස්ථාවල මූලික ලෙස හැඳින්වේ. මෙයට මූලික වශයෙන් හේතු වී ඇත්තේ භෞතික විද්‍යාවේ නීතිවලට අවනත වන අනෙකුත් විෂයයන් විස්තර ලබා දීමයි. එබැවින් රසායන විද්‍යාවේදී පරමාණු, ඒවායින් සෑදෙන ද්‍රව්‍ය සහ පරිවර්තන අධ්යයනය කෙරේ. නමුත් රසායනික ගුණශරීර නිර්වචනය කර ඇත භෞතික ලක්ෂණඅණු සහ පරමාණු. මෙම ගුණාංග විද්යුත් චුම්භකත්වය, තාප ගති විද්යාව සහ වෙනත් භෞතික විද්‍යාවේ ශාඛා විස්තර කරයි.
විද්යුත් චුම්භක තරංගවල විකිරණ, ආරෝපණ දෝලනය වීමේ සංඛ්යාතයේ වෙනසක් සිදුවෙමින්, තරංග ආයාමය වෙනස් කර ලබා ගනී. විවිධ ගුණාංග. පුද්ගලයෙකු වචනානුසාරයෙන් විද්යුත් චුම්භක තරංග විමෝචනය කරන සහ ලබා ගන්නා උපාංගවලින් වට වී ඇත. එය ජංගම දුරකථන, ගුවන්විදුලිය, රූපවාහිනී විකාශනය, වෛද්ය ආයතනවල x-ray යන්ත්ර ආදිය. මිනිස් සිරුරට පවා විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයක් ඇති අතර, ඉතා සිත්ගන්නා කරුණ නම්, සෑම ඉන්ද්‍රියයකටම තමන්ගේම විකිරණ සංඛ්යාත ඇත. ප්රචාරණය කරන විමෝචනය වන ආරෝපිත අංශු එකිනෙක මත ක්රියා කරන අතර, දෝලනය වීමේ සංඛ්යාතයේ වෙනසක් සහ බලශක්ති නිෂ්පාදනයේ වෙනසක් ඇති කරයි, එය නිර්මාණාත්මක හා විනාශකාරී අරමුණු සඳහා භාවිතා කළ හැකිය.
විද්යුත් චුම්භක විකිරණ. සාමාන්ය තොරතුරු
විද්යුත් චුම්භක විකිරණ යනු විද්යුත් හා චුම්බක ක්ෂේත්රවල අන්තර්ක්රියා නිසා ඇතිවන විද්යුත් චුම්භක දෝලනයන්හි ප්‍රචාරණයේ තත්වය සහ තීව්‍රතාවයේ වෙනසක් වේ.
විද්යුත් චුම්භක විකිරණවල ලක්ෂණ පිළිබඳ ගැඹුරු අධ්‍යයනයක් සිදු කරනු ලබන්නේ:
- විද්යුත් ගතික විද්යාව;
- දෘෂ්ටි විද්යාව;
- විකිරණ භෞතික විද්යාව.
විද්යුත් චුම්භක තරංගවල විකිරණ නිර්මාණය වී ප්රචාරණය වන්නේ ආරෝපණවල උච්චාවචනය හේතුවෙන් ශක්තිය මුදා හැරීමේ ක්‍රියාවලියේදී ය. ඒවා යාන්ත්රික තරංග වලට සමාන ප්රචාරණ රටාවක් ඇත. ආරෝපණ චලනය ත්වරණය මගින් සංලක්ෂිත වේ - කාලයත් සමඟ ඒවායේ වේගය වෙනස් වේ, එය විද්යුත් චුම්භක තරංග විමෝචනය සඳහා මූලික කොන්දේසියකි. තරංග බලය ත්වරණ බලයට සෘජුවම සම්බන්ධ වන අතර එයට සෘජුවම සමානුපාතික වේ.
තීරණය කරන දර්ශක ලක්ෂණවිද්යුත් චුම්භක විකිරණ:
- ආරෝපිත අංශුවල දෝලනය සංඛ්යාතය;
- විමෝචනය වන ධාරාවෙහි තරංග ආයාමය;
- ධ්රැවීකරණය.
දෝලනය වන ආරෝපණයට ආසන්නතම විද්යුත් ක්ෂේත්රය වෙනස්කම් වලට භාජනය වේ. මෙම වෙනස්කම් සඳහා වැය කරන කාල පරතරය ආරෝපණ දෝලනයන්හි කාල පරතරයට සමාන වේ. ආරෝපණයක චලනය වසන්තයක් මත අත්හිටුවන ලද සිරුරේ කම්පන සමඟ සැසඳිය හැකිය, වෙනස චලනයේ සංඛ්යාතයේ පමණි.
"විකිරණ" සංකල්පයට විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ඇතුළත් වන අතර ඒවා සිදුවීමේ ප්‍රභවයෙන් හැකිතාක් දුරට වේගයෙන් දිව යන අතර දුර වැඩි වීමත් සමඟ ඒවායේ තීව්රතාවය නැති වී තරංගයක් සාදයි.
විද්යුත් චුම්භක තරංග ප්රචාරණය
මැක්ස්වෙල්ගේ කෘතීන් සහ ඔහු විසින් සොයා ගන්නා ලද විද්යුත් චුම්භක නීති මගින් අධ්‍යයනයට පදනම් වූ කරුණු වලට වඩා බොහෝ තොරතුරු උකහා ගැනීමට හැකි වේ. නිදසුනක් ලෙස, විද්යුත් චුම්භකත්වයේ නීති මත පදනම් වූ එක් නිගමනයක් වන්නේ විද්යුත් චුම්භක අන්තර්ක්රියා සීමිත ප්රචාරණ ප්රවේගයක් ඇති බව නිගමනය කිරීමයි.
අපි දිගු දුර ක්‍රියාවේ න්යාය අනුගමනය කරන්නේ නම්, නිශ්චල තත්වයක විද්යුත් ආරෝපණයට බලපාන බලය අසල්වැසි ආරෝපණයේ පිහිටීම වෙනස් වන විට එහි දර්ශක වෙනස් කරන බව අපට ලැබේ. මෙම න්‍යායට අනුව, ආරෝපණය රික්තය හරහා තමන්ගේම ආකාරයේ පැවැත්මක් වචනාර්ථයෙන් "දැනෙන" අතර ක්ෂණිකව ක්‍රියාව භාර ගනී.
කෙටි දුර ක්‍රියාකාරීත්වයේ පිහිටුවා ඇති සංකල්ප සිදුවෙමින් පවතින දේ පිළිබඳව සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් දෘෂ්ටියක් ඇත. ආරෝපණය, චලනය වන අතර, ප්රත්යාවර්ත විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් ඇති අතර, එය, ආසන්න අවකාශයේ ප්රත්යාවර්ත චුම්බක ක්ෂේත්රයක් මතුවීමට දායක වේ. ඊට පසු, ප්රත්යාවර්ත චුම්බක ක්ෂේත්රයක් විද්යුත් එකක් සහ දාමයක පෙනුම අවුස්සයි.
"උදහස" ඇතිවන්නේ එලෙසය. විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රය, අභ්යවකාශයේ ආරෝපණ ස්ථානයේ වෙනසක් නිසා ඇති විය. එය පැතිරෙන අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස බලපායි පවතින ක්ෂේත්රය, එය වෙනස් කිරීම. අසල්වැසි ආරෝපණයට ළඟා වූ පසු, "කැළඹීම" එය මත ක්රියා කරන බලයේ දර්ශකවල වෙනස්කම් සිදු කරයි. පළමු ආරෝපණය විස්ථාපනය කිරීමෙන් ටික කලකට පසුව මෙය සිදු වේ.
මැක්ස්වෙල් විද්යුත් චුම්භක තරංග ප්රචාරණය කිරීමේ මූලධර්මය පිළිබඳ ගැටලුවේ උද්යෝගයෙන් නිරත විය. ඒ සඳහා වැය කළ කාලය හා ශ්‍රමය අවසානයේ ප්‍රතිඵල ලැබිණි. ඔහු මෙම ක්‍රියාවලියේ සීමිත වේගයක් පවතින බව ඔප්පු කළ අතර මේ සඳහා ගණිතමය සාධාරණීකරණයක් ද ලබා දුන්නේය.
විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයක පැවැත්මේ යථාර්ථය "කැළඹීමේ" සීමිත වේගයක් තිබීමෙන් තහවුරු වන අතර පරමාණු (රික්තය) නොමැති අවකාශයක ආලෝකයේ වේගයට අනුරූප වේ.
විද්යුත් චුම්භක විකිරණ පරිමාණය
විශ්වය විවිධ විකිරණ පරාසයන් සහ රැඩිකල් ලෙස වෙනස් තරංග ආයාමයන් සහිත විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රවලින් පිරී ඇති අතර එය කිලෝමීටර් දස දහස් ගණනක සිට සෙන්ටිමීටරයක කුඩා කොටසක් දක්වා වෙනස් විය හැකිය. පෘථිවියේ සිට විශාල දුරින් පිහිටා ඇති වස්තූන් පිළිබඳ තොරතුරු ලබා ගැනීමට ඒවා ඔබට ඉඩ සලසයි.
විද්යුත් චුම්භක තරංගවල දිගෙහි වෙනස පිළිබඳ ජේම්ස් මැක්ස්වෙල්ගේ ප්‍රකාශය මත පදනම්ව, අභ්යවකාශයේ ප්රත්යාවර්ත චුම්බක ක්ෂේත්රයක් සාදන දැනට පවතින සංඛ්‍යාතවල පරාසයන් සහ විකිරණ දිග වර්ගීකරණයක් අඩංගු විශේෂ පරිමාණයක් සකස් කරන ලදී.
G. Hertz සහ P. N. Lebedev ඔවුන්ගේ කෘතියේ දී Maxwell ගේ ප්‍රකාශවල නිරවද්‍යතාවය පර්යේෂණාත්මකව ඔප්පු කළ අතර ආලෝක විකිරණ යනු පරමාණු සහ අණු වල ස්වභාවික කම්පනය මගින් සෑදෙන කෙටි දිගකින් යුත් විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර තරංග බව සනාථ කළහ.
පරාසයන් අතර තියුණු සංක්‍රාන්ති නොමැත, නමුත් ඒවාට පැහැදිලි මායිම් ද නොමැත. විකිරණ සංඛ්යාතය කුමක් වුවත්, පරිමාණයේ ඇති සියලුම ලක්ෂ්ය ආරෝපිත අංශුවල පිහිටීමෙහි වෙනසක් හේතුවෙන් දිස්වන විද්යුත් චුම්භක තරංග විස්තර කරයි. ආරෝපණ වල ගුණාංග තරංග ආයාමය මගින් බලපායි. එහි දර්ශක වෙනස් වන විට, පරාවර්තක, විනිවිද පෙනෙන හැකියාවන්, දෘශ්ය මට්ටම, ආදිය වෙනස් වේ.
විද්යුත් චුම්භක තරංගවල ලාක්ෂණික ලක්ෂණ නිසා රික්තයක සහ පදාර්ථයෙන් පිරුණු අවකාශයක නිදහසේ ප්රචාරණය කිරීමට හැකියාව ලැබේ. අභ්යවකාශයේ චලනය වන විකිරණ එහි හැසිරීම වෙනස් කරන බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. රික්තකයේදී, දෝලනය වන සංඛ්යාතය තරංග ආයාමය සමඟ දැඩි ලෙස අන්තර් සම්බන්ධිත බැවින් විකිරණ ප්රචාරණ වේගය වෙනස් නොවේ.
විවිධ පරාසවල විද්යුත් චුම්භක තරංග සහ ඒවායේ ගුණාංග
විද්යුත් චුම්භක තරංගවලට ඇතුළත් වන්නේ:
- අඩු සංඛ්යාත තරංග. 100 kHz ට නොවැඩි දෝලන සංඛ්‍යාතයකින් සංලක්ෂිත වේ. මෙම පරාසය විදුලි උපාංග සහ මෝටරවල ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා භාවිතා කරයි, නිදසුනක් ලෙස, මයික්‍රොෆෝනයක් හෝ ශබ්ද විකාශන යන්ත්රයක්, දුරකථන ජාල, මෙන්ම ගුවන්විදුලි විකාශන ක්ෂේත්රය, චිත්‍රපට කර්මාන්තය යනාදිය අඩු සංඛ්යාත පරාසයක තරංග ඒවායින් වෙනස් වේ. සමානුපාතිකව ප්රචාරණ වේගයේ සත්‍ය පහත වැටීම මගින් වැඩි දෝලන සංඛ්යාතයක් සහිතව වර්ගමුලයඔවුන්ගේ සංඛ්යාත. අඩු සංඛ්යාත තරංග සොයා ගැනීම සහ අධ්යයනය කිරීම සඳහා සැලකිය යුතු දායකත්වයක් ලොජ් සහ ටෙස්ලා විසින් සිදු කරන ලදී.
- ගුවන් විදුලි තරංග. 1886 දී හර්ට්ස් විසින් රේඩියෝ තරංග සොයා ගැනීමත් සමඟ වයර් භාවිතා නොකර තොරතුරු සම්ප්‍රේෂණය කිරීමේ හැකියාව ලොවට ලබා දුන්නේය. රේඩියෝ තරංගයක දිග එහි පැතිරීමේ ස්වභාවයට බලපායි. ඒවා, ශබ්ද තරංගවල සංඛ්යාත මෙන්, ප්රත්යාවර්ත ධාරාව හේතුවෙන් පැන නගී (ගුවන්විදුලි සන්නිවේදනයේ ක්‍රියාවලියේදී, ප්රත්යාවර්ත ධාරාව ග්‍රාහකයට ගලා යයි - ඇන්ටෙනාව). ඉහළ-සංඛ්යාත රේඩියෝ තරංගයක් අවට අවකාශයට ගුවන්විදුලි තරංග සැලකිය යුතු ලෙස විමෝචනය කිරීමට දායක වන අතර එමඟින් දිගු දුර (ගුවන්විදුලිය, රූපවාහිනිය) හරහා තොරතුරු සම්ප්‍රේෂණය කිරීමට හැකි වේ. මේ ආකාරයේ මයික්‍රෝවේව් විකිරණ බාහිර අභ්යවකාශයේ මෙන්ම එදිනෙදා ජීවිතයේදී සන්නිවේදනය සඳහා භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ගුවන්විදුලි තරංග නිකුත් කරන මයික්‍රෝවේව් මයික්‍රෝවේව් උදුනක් ගෘහණියන් සඳහා හොඳ සහායකයක් බවට පත්ව ඇත.
- අධෝරක්ත කිරණ ("තාප" ලෙසද හැඳින්වේ). විද්යුත් චුම්භක විකිරණ පරිමාණයේ වර්ගීකරණයට අනුව, අධෝරක්ත විකිරණ ප්රචාරණ කලාපය රේඩියෝ තරංගවලට පසුව සහ දෘශ්ය ආලෝකය ඉදිරිපිට වේ. තාපය විමෝචනය කරන සියලුම ශරීර වලින් අධෝරක්ත තරංග විමෝචනය වේ. එවැනි විකිරණ ප්‍රභවයන් සඳහා උදාහරණ වන්නේ උදුන, උණුසුම සඳහා භාවිතා කරන බැටරි, ජලයේ තාප හුවමාරුව මත පදනම්ව, තාපදීප්ත ලාම්පු ය. අද දක්වා, සංවර්ධනය කර ඇත විශේෂ උපාංග, තාපය පිටවන වස්තූන් සම්පූර්ණ අන්ධකාරයේ දැකීමට ඔබට ඉඩ සලසයි. ඇස් ප්රදේශයේ තාපය හඳුනාගැනීම සඳහා සර්පයන්ට එවැනි ස්වභාවික සංවේදක ඇත. මෙමගින් රාත්‍රියේදී ගොදුරු සොයා ගැනීමට සහ දඩයම් කිරීමට ඔවුන්ට හැකි වේ. මිනිසා අදාළ වේ අධෝරක්ත කිරණඋදා: ගොඩනැගිලි උණුසුම් කිරීම සඳහා, එළවළු සහ දැව වියළීම සඳහා, හමුදා කටයුතු ක්ෂේත්රයේ (උදා: රාත්‍රී දර්ශන උපාංග හෝ තාප රූප), සඳහා රැහැන් රහිත පාලනයශ්‍රව්‍ය මධ්‍යස්ථානය හෝ රූපවාහිනිය සහ දුරස්ථ පාලකය භාවිතා කරන වෙනත් උපාංග.
- දෘශ්යමාන ආලෝකය. එය රතු සිට වයලට් දක්වා ආලෝක වර්ණාවලියක් ඇති අතර එය ප්රධාන වන මිනිස් ඇසට වටහා ගත හැකිය ලාංඡනය. වර්ණ නිකුත් කරන ලදී විවිධ දිගතරංග, මානව දෘශ්ය සංජානන පද්ධතියට විද්යුත් රසායනික බලපෑමක් ඇති කරයි, නමුත් මෙම පරාසයේ විද්යුත් චුම්භක තරංගවල ගුණාංග අංශයට ඇතුළත් නොවේ.
- පාරජම්බුල කිරණ. එය මිනිස් ඇසෙන් සවි කර නොමැති අතර වයලට් ආලෝකයට වඩා අඩු තරංග ආයාමයක් ඇත. කුඩා මාත්රාවලදී පාරජම්බුල කිරණ ඇති කරයි සුව කිරීමේ බලපෑම, විටමින් D නිෂ්පාදනය සඳහා දායක වන අතර, බැක්ටීරියාකාරක බලපෑමක් ඇති අතර මධ්යමයට ධනාත්මක ලෙස බලපායි ස්නායු පද්ධතිය. පරිසරයේ අධික සංතෘප්තිය පාරජම්බුල කිරණහානියට තුඩු දෙයි සමඅක්ෂි වෛද්‍යවරුන් ග්‍රීෂ්ම මාසවලදී අව් කණ්ණාඩි භාවිත කිරීම නිර්දේශ කරන්නේ එබැවිනි, දෘෂ්ටි විතානය විනාශ වීම. පාරජම්බුල කිරණ ඖෂධයේ (ක්වාර්ට්ස් ලාම්පු සඳහා UV කිරණ භාවිතා වේ), මුදල් නෝට්ටු වල සත්‍යතාව පරීක්ෂා කිරීම සඳහා, ඩිස්කෝවල විනෝදාස්වාද අරමුණු සඳහා (එවැනි ආලෝකය සැහැල්ලු ද්‍රව්‍ය බැබළීමට හේතු වේ), සහ ආහාරවල යෝග්‍යතාවය තීරණය කිරීම සඳහා භාවිතා කරයි.
- X-ray විකිරණ. එවැනි තරංග මිනිස් ඇසට නොපෙනේ. දෘශ්ය ආලෝක කිරණවලට ප්‍රවේශ විය නොහැකි ප්‍රබල අවශෝෂණයෙන් වැළකී ද්‍රව්‍ය ස්ථර හරහා විනිවිද යාමේ විස්මිත ගුණය ඔවුන්ට ඇත. විකිරණ සමහර වර්ගවල ස්ඵටිකවල දීප්තියට දායක වන අතර ඡායාරූප පටලයට බලපායි. අභ්‍යන්තර අවයවවල රෝග හඳුනා ගැනීමට සහ යම් රෝග ලැයිස්තුවකට ප්‍රතිකාර කිරීමට, දෝෂ සඳහා නිෂ්පාදනවල අභ්‍යන්තර ව්යුහය පරීක්ෂා කිරීමට මෙන්ම වෛද්ය ක්ෂේත්රයේ භාවිතා වේ. වෑල්ඩින්තාක්ෂණය තුළ.
- ගැමා විකිරණ. පරමාණුවක න්යෂ්ටි විමෝචනය කරන කෙටිම තරංග ආයාම විද්යුත් චුම්භක විකිරණය. තරංග ආයාමය අඩු කිරීම වෙනස්කම් වලට මග පාදයි තත්ත්ව දර්ශක. ගැමා විකිරණයට එක්ස් කිරණවලට වඩා බොහෝ ගුණයකින් විනිවිද යාමේ බලයක් ඇත. හරහා ගමන් කළ හැකිය කොන්ක්රීට් බිත්තියමීටරයක් ඝන සහ සෙන්ටිමීටර කිහිපයක් ඝන ඊයම් බාධක හරහා පවා. ද්‍රව්‍ය ක්ෂය වීමේදී හෝ එකමුතුකමේදී විමෝචනයක් සිදුවේ සංඝටක මූලද්රව්යපරමාණුව, එය විකිරණ ලෙස හැඳින්වේ. එවැනි තරංග විකිරණශීලී විකිරණ ලෙස වර්ගීකරණය කර ඇත. න්‍යෂ්ටික යුධ ශීර්ෂයක් පුපුරා ගිය විට, ගැමා කිරණ සහ නියුට්‍රෝන අතර ප්‍රතික්‍රියාවක ප්රතිඵලයක් වන කෙටි කාලයක් සඳහා විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයක් ජනනය වේ. එය න්‍යෂ්ටික අවිවල ප්රධාන අංගය ලෙස ද ක්රියා කරයි, එය හානිකර බලපෑමක් ඇති කරයි, රේඩියෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, රැහැන්ගත සන්නිවේදන සහ විදුලිය සපයන පද්ධතිවල ක්‍රියාකාරිත්වය සම්පූර්ණයෙන්ම අවහිර කරයි හෝ කඩාකප්පල් කරයි. ඒ වගේම න්‍යෂ්ටික අවියක් පිපිරුණු විට විශාල ශක්තියක් නිකුත් වෙනවා.
නිගමන
විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයේ තරංග, නිශ්චිත දිගක් ඇති සහ යම් දෝලනය පරාසයක පැවතීම, දෙකම තිබිය හැක. ධනාත්මක බලපෑමමිනිස් සිරුර මත සහ පරිසරයට අනුවර්තනය වීමේ මට්ටම, සහායක සංවර්ධනයට ස්තූතිවන්ත වේ විදුලි උපකරණසහ මිනිසාගේ සෞඛ්‍යයට සහ පරිසරයට ඍණාත්මක සහ පවා විනාශකාරී බලපෑම.
ව්ලැඩිමීර් ප්රාදේශීය
කාර්මික - වාණිජ
ලයිසියම්
රචනය
විද්යුත් චුම්භක තරංග
සම්පූර්ණ කරන ලදී:
ශිෂ්ය 11 "බී" පන්තිය
Lvov Michael
පරීක්ෂා කර ඇත:
ව්ලැඩිමීර් 2001
1. හැඳින්වීම ……………………………………………………………… 3
2. තරංගයක සංකල්පය සහ එහි ලක්ෂණ ……………………………… 4
3. විද්යුත් චුම්භක තරංග………………………………………… 5
4. පැවැත්ම පිළිබඳ පර්යේෂණාත්මක සාක්ෂි
විද්යුත් චුම්භක තරංග………………………………………… 6
5. විද්යුත් චුම්භක විකිරණ ප්රවාහයේ ඝනත්වය ……………… 7
6. ගුවන්විදුලිය සොයා ගැනීම ……………………………………………… 9
7. විද්යුත් චුම්භක තරංගවල ගුණ …………………………………………10
8. මොඩියුලේෂන් සහ හඳුනාගැනීම ………………………………………… 10
9. රේඩියෝ තරංග වර්ග සහ ඒවායේ ප්රචාරණය ……………………………… 13
හැදින්වීම
තරංග ක්‍රියාවලීන් ස්වභාවධර්මයේ අතිශයින් පුලුල්ව පැතිර ඇත. ස්වභාවධර්මයේ තරංග වර්ග දෙකක් තිබේ: යාන්ත්රික සහ විද්යුත් චුම්භක. යාන්ත්රික තරංග ද්රව්යයේ ප්රචාරණය කරයි: වායු, ද්‍රව හෝ ඝන. විද්යුත් චුම්භක තරංගවලට ඒවායේ ප්රචාරණය සඳහා කිසිදු ද්රව්යයක් අවශ්ය නොවේ, විශේෂයෙන් රේඩියෝ තරංග සහ ආලෝකය ඇතුළත් වේ. විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයක් රික්තකයක එනම් පරමාණු අඩංගු නොවන අවකාශයක පැවතිය හැක. විද්යුත් චුම්භක තරංග සහ යාන්ත්රික තරංග අතර සැලකිය යුතු වෙනසක් තිබියදීත්, ඒවායේ ප්රචාරණය තුළ විද්යුත් චුම්භක තරංග යාන්ත්රික තරංග මෙන් හැසිරේ. නමුත් දෝලනය මෙන්, සියලු වර්ගවල තරංග එකම හෝ ආසන්න වශයෙන් එකම නීති මගින් ප්‍රමාණාත්මකව විස්තර කෙරේ. මගේ කාර්යයේ දී, විද්යුත් චුම්භක තරංගවල හේතු, ඒවායේ ගුණාංග සහ අපගේ ජීවිතයේ යෙදීම් සලකා බැලීමට මම උත්සාහ කරමි.
තරංගයක් පිළිබඳ සංකල්පය සහ එහි ලක්ෂණ
රැල්ලකාලයත් සමඟ අවකාශයේ පැතිරෙන කම්පන ලෙස හැඳින්වේ.
තරංගයක වැදගත්ම ලක්ෂණය වන්නේ එහි වේගයයි. ඕනෑම ස්වභාවයක තරංග ක්ෂණිකව අවකාශය හරහා පැතිරෙන්නේ නැත. ඔවුන්ගේ වේගය සීමිතයි.
යාන්ත්රික තරංගයක් ප්රචාරණය වන විට චලනය ශරීරයේ එක් කොටසකින් තවත් කොටසකට සම්ප්‍රේෂණය වේ. චලනය මාරු කිරීම ශක්තිය මාරු කිරීම සමඟ සම්බන්ධ වේ. සියළුම තරංගවල ප්රධාන දේපල, ඒවායේ ස්වභාවය කුමක් වුවත්, පදාර්ථ මාරු කිරීමකින් තොරව ශක්තිය මාරු කිරීමයි. ශක්තිය ලැබෙන්නේ ලණුව, නූල ආදියෙහි ආරම්භයේ කම්පන උද්දීපනය කරන සහ තරංගය සමඟ ප්රචාරණය කරන ප්‍රභවයකිනි. ඕනෑම හරහා තීර්යක් කොටසශක්තිය අඛණ්ඩව ගලා යයි. මෙම ශක්තිය ලණුවෙහි කොටස්වල චලනයෙහි චාලක ශක්තියෙන් සහ එහි ප්රත්යාස්ථ විරූපණයෙහි විභව ශක්තියෙන් සමන්විත වේ. තරංගයක් ප්රචාරණය කිරීමේදී දෝලනය වීමේ විස්තාරය ක්‍රමයෙන් අඩුවීම කොටසක පරිවර්තනය සමඟ සම්බන්ධ වේ. යාන්ත්රික ශක්තියඅභ්යන්තරයට.
දික් කරන ලද රබර් ලණුවක අවසානය යම් සංඛ්යාත v සමඟ සුසංයෝගීව දෝලනය වන සේ දෝලනය වීමට සලස්වන්නේ නම්, මෙම කම්පන ලණුව දිගේ ප්රචාරණය වීමට පටන් ගනී. ලණුවේ ඕනෑම කොටසක දෝලනය සිදුවන්නේ ලණුවේ කෙළවරේ දෝලනය වන සංඛ්යාතය හා විස්තාරයෙනි. නමුත් මෙම දෝලනයන් පමණක් එකිනෙකට සාපේක්ෂව අදියර මාරු කරනු ලැබේ. එවැනි තරංග ලෙස හැඳින්වේ ඒකවර්ණ .
ලණුවේ ලක්ෂ්ය දෙකක දෝලනය අතර අදියර මාරුව 2n ට සමාන නම්, මෙම ලක්ෂ්ය හරියටම එකම ආකාරයකින් දෝලනය වේ: සියල්ලට පසු, cos (2lvt + 2n) \u003d = cos2n vt . එවැනි උච්චාවචනයන් ලෙස හැඳින්වේ අදියර තුළ(එකම අදියරවල සිදු වේ).
එකම අදියරවල දෝලනය වන එකිනෙකට ආසන්නතම ලක්ෂ්ය අතර දුර තරංග ආයාමය ලෙස හැඳින්වේ.
තරංග ආයාමය λ, සංඛ්යාත v සහ තරංග ප්රචාරණ වේගය c අතර සම්බන්ධය. දෝලනය වන එක් කාල පරිච්ඡේදයක් සඳහා, තරංගය λ දුරක් පුරා පැතිරෙයි. එබැවින් එහි වේගය සූත්රය මගින් තීරණය වේ
කාල සීමාවේ සිට ටීසහ සංඛ්යාත v T = 1 / v මගින් සම්බන්ධ වේ
තරංගයක වේගය තරංග ආයාමයේ සහ දෝලන සංඛ්යාතයේ ගුණිතයට සමාන වේ.
විද්යුත් චුම්භක තරංග
අපි දැන් සෘජුවම විද්යුත් චුම්භක තරංග සලකා බැලීම වෙත හැරෙමු.
ස්වභාවධර්මයේ මූලික නීතිවලට ඒවා ව්‍යුත්පන්න කර ඇති කරුණුවල අඩංගු වන දේට වඩා බොහෝ දේ ලබා දිය හැකිය. මැක්ස්වෙල් විසින් සොයා ගන්නා ලද විද්යුත් චුම්භකත්වය පිළිබඳ නීති ඉන් එකක් වේ.
විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයේ මැක්ස්වේලියන් නීති වලින් අනුගමනය කරන ගණන් කළ නොහැකි, ඉතා සිත්ගන්නාසුළු සහ වැදගත් ප්‍රතිවිපාක අතර, කෙනෙකුට සුදුසු ය විශේෂ අවධානය. විද්යුත් චුම්භක අන්තර්ක්රියා පරිමිත වේගයකින් ප්රචාරණය වන බව නිගමනය මෙයයි.
කෙටි දුර ක්‍රියාවේ න්‍යායට අනුව, ආරෝපණයක චලනය වෙනස් වේ විද්යුත් ක්ෂේත්රයඔහු අසල. මෙම ප්රත්යාවර්ත විද්යුත් ක්ෂේත්රය අභ්යවකාශයේ අසල්වැසි කලාපවල ප්රත්යාවර්ත චුම්භක ක්ෂේත්රයක් ජනනය කරයි. ප්රත්යාවර්ත චුම්බක ක්ෂේත්රයක්, ප්රත්යාවර්ත විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් ආදිය ජනනය කරයි.
මෙලෙස ආරෝපණයේ චලනය විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයේ "පිපිරීමක්" ඇති කරයි, එය පැතිරෙන අතරතුර, අවට අවකාශයේ සියලු විශාල ප්රදේශ ආවරණය කරයි.
මෙම ක්‍රියාවලියේ ප්රචාරණ වේගය රික්තයේ ආලෝකයේ වේගයට සමාන බව මැක්ස්වෙල් ගණිතමය වශයෙන් ඔප්පු කළේය.
විද්යුත් ආරෝපණය එක් ලක්ෂ්‍යයක සිට තවත් ස්ථානයකට මාරු වීම පමණක් නොව, යම් සරල රේඛාවක් ඔස්සේ වේගවත් දෝලනය වෙත ගෙන එන බව සිතන්න. එවිට ආරෝපණය ආසන්නයේ ඇති විද්යුත් ක්ෂේත්රය වරින් වර වෙනස් වීමට පටන් ගනී. මෙම වෙනස්කම්වල කාලසීමාව පැහැදිලිවම ආරෝපණ දෝලනය වීමේ කාල පරිච්ඡේදයට සමාන වේ. ප්රත්යාවර්ත විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් වරින් වර වෙනස් වන චුම්බක ක්ෂේත්රයක් ජනනය කරනු ඇති අතර, දෙවැන්න, ආරෝපණයෙන් වැඩි දුරින් දැනටමත් ප්රත්යාවර්ත විද්යුත් ක්ෂේත්රයක පෙනුම ඇති කරයි.
අභ්යවකාශයේ එක් එක් ලක්ෂ්‍යයේ දී විද්යුත් සහ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර කාලයත් සමඟ වරින් වර වෙනස් වේ. ලක්ෂ්‍යය ආරෝපණයෙන් දුර වන තරමට එහි ක්ෂේත්‍ර උච්චාවචනයන් පසුව ළඟා වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ආරෝපණයෙන් විවිධ දුරින්, විවිධ අවධීන් සමඟ දෝලනය සිදුවේ.
විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ ශක්තිය සහ චුම්බක ක්ෂේත්රයේ ප්රේරණයෙහි දෝලනය වන දෛශිකවල දිශාවන් තරංග ප්රචාරණ දිශාවට ලම්බක වේ.
විද්යුත් චුම්භක තරංගය තීර්යක් වේ.
දෝලනය වන ආරෝපණ මගින් විද්යුත් චුම්භක තරංග විමෝචනය වේ. එවැනි ආරෝපණවල චලනය වීමේ වේගය කාලයත් සමඟ වෙනස් වීම අත්‍යවශ්‍ය වේ, එනම් ඒවා ත්වරණය සමඟ ගමන් කිරීම. විද්යුත් චුම්භක තරංගවල විකිරණ සඳහා ප්රධාන කොන්දේසිය වන්නේ ත්වරණය පැවතීමයි. විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රය ආරෝපණය උච්චාවචනය වන විට පමණක් නොව, එහි වේගයේ ඕනෑම වේගවත් වෙනසක් සමඟින් කැපී පෙනෙන ආකාරයෙන් විකිරණය වේ. විමෝචනය වන තරංගයේ තීව්රතාවය වැඩි වන අතර, ආරෝපණය චලනය වන ත්වරණය වැඩි වේ.
මැක්ස්වෙල්ට විද්යුත් චුම්භක තරංගවල යථාර්ථය ගැන ගැඹුරින් ඒත්තු ගියේය. නමුත් ඔවුන්ගේ පර්යේෂණාත්මක සොයාගැනීම දැකීමට ඔහු ජීවත් වූයේ නැත. ඔහුගේ මරණයෙන් වසර 10 කට පසුව, හර්ට්ස් විසින් විද්යුත් චුම්භක තරංග පර්යේෂණාත්මකව ලබා ගන්නා ලදී.
පැවැත්ම පිළිබඳ පර්යේෂණාත්මක සාක්ෂි
විද්යුත් චුම්භක තරංග
යාන්ත්රික තරංග මෙන් නොව විද්යුත් චුම්භක තරංග දෘශ්යමාන නොවේ, නමුත් පසුව ඒවා අනාවරණය වූයේ කෙසේද? මෙම ප්රශ්නයට පිළිතුරු දීමට, හර්ට්ස්ගේ අත්හදා බැලීම් සලකා බලන්න.
ප්රත්යාවර්ත විද්යුත් හා චුම්බක ක්ෂේත්රවල අන්තර් සම්බන්ධතාවය හේතුවෙන් විද්යුත් චුම්භක තරංගයක් සෑදී ඇත. එක් ක්ෂේත්රයක් වෙනස් කිරීම තවත් ක්ෂේත්රයක පෙනුමට මඟ පාදයි. ඔබ දන්නා පරිදි, චුම්බක ප්රේරණය වේගයෙන් වෙනස් වන අතර, නැගී එන විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ ශක්තිය වැඩි වේ. අනෙක් අතට, විද්යුත් ක්ෂේත්රය වේගයෙන් වෙනස් වන තරමට චුම්බක ප්රේරණය වැඩි වේ.
දැඩි විද්යුත් චුම්භක තරංග සෑදීම සඳහා, ප්රමාණවත් තරම් ඉහළ සංඛ්යාතයක විද්යුත් චුම්භක උච්චාවචනයන් නිර්මාණය කිරීම අවශ්ය වේ.
දෝලනය වන පරිපථයක් භාවිතයෙන් ඉහළ සංඛ්යාත දෝලනයන් ලබා ගත හැක. දෝලනය වන සංඛ්යාතය 1/ √ LC වේ. මෙතැන් සිට එය පරිපථයේ ප්රේරණය සහ ධාරණාව වැඩි වන තරමට කුඩා වන බව පෙනේ.
විද්යුත් චුම්භක තරංග ලබා ගැනීම සඳහා G. හර්ට්ස් සරල උපකරණයක් භාවිතා කළ අතර එය දැන් හර්ට්ස් කම්පන යන්ත්‍රය ලෙස හැඳින්වේ.
මෙම උපාංගය විවෘත දෝලන පරිපථයකි.
ධාරිත්‍රක තහඩු ක්‍රමයෙන් ඉවතට ගෙන ගියහොත්, ඒවායේ ප්‍රදේශය අඩු කරමින් සහ ඒ සමඟම දඟරයේ හැරීම් ගණන අඩු කළහොත් සංවෘත පරිපථයකින් විවෘත පරිපථයකට මාරු විය හැකිය. අවසානයේදී, එය සෘජු වයරයක් පමණක් වනු ඇත. මෙය විවෘත දෝලන පරිපථයයි. හර්ට්ස් කම්පන යන්ත්රයේ ධාරිතාව සහ ප්රේරකය කුඩා වේ. එබැවින්, දෝලනය වන සංඛ්යාතය ඉතා ඉහළ ය.
විවෘත පරිපථයක දී, ආරෝපණ කෙළවරේ සංකේන්ද්රනය වී නැත, නමුත් සන්නායකය පුරා බෙදා හරිනු ලැබේ. සන්නායකයේ සියලුම කොටස්වල දී ඇති වේලාවක ධාරාව එකම දිශාවකට යොමු කෙරේ, නමුත් වත්මන් ශක්තිය සමාන නොවේ විවිධ අංශකොන්දොස්තර. කෙළවරේ, එය ශුන්‍යයට සමාන වන අතර, මැද එය උපරිමයට ළඟා වේ (සාම්ප්‍රදායික AC පරිපථවල, සියලු කොටස්වල වත්මන් ශක්තිය ලබා දී ඇති වේලාවක සමාන වේ.) විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රය පරිපථය අසල මුළු අවකාශයම ආවරණය කරයි. .
අධි වෝල්ටීයතා ප්රභවයක් භාවිතා කරමින් කම්පනයක වේගවත් ප්රත්යාවර්ත ධාරා ස්පන්දන මාලාවක් උද්දීපනය කිරීමෙන් හර්ට්ස් විද්යුත් චුම්භක තරංග ලබා ගත්තේය. කම්පන යන්ත්රයේ විද්යුත් ආරෝපණ දෝලනය වීම විද්යුත් චුම්භක තරංගයක් නිර්මාණය කරයි. කම්පනයේ දෝලනය පමණක් සිදු කරනු ලබන්නේ එක් ආරෝපිත අංශුවකින් නොව, ප්‍රසංගයේ චලනය වන ඉලෙක්ට්‍රෝන විශාල සංඛ්‍යාවක් මගිනි. විද්යුත් චුම්භක තරංගයක E සහ B දෛශික එකිනෙකට ලම්බක වේ. දෛශිකය E කම්පනය හරහා ගමන් කරන තලයක පිහිටා ඇති අතර B දෛශිකය මෙම තලයට ලම්බක වේ. තරංගවල විකිරණය කම්පනයෙහි අක්ෂයට ලම්බක දිශාවට උපරිම තීව්රතාවයකින් සිදු වේ. අක්ෂය දිගේ විකිරණ නොමැත.
හර්ට්ස් විසින් විද්යුත් චුම්භක තරංග පටිගත කරන ලද්දේ විකිරණ කම්පන යන්ත්‍රයට සමාන උපාංගයක් වන ග්‍රාහක කම්පන යන්ත්රයක් (ප්‍රතිනාදකය) භාවිතා කරමිනි. විද්යුත් චුම්භක තරංගයක ප්රත්යාවර්ත විද්යුත් ක්ෂේත්රයක ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ, ලැබෙන කම්පනයෙහි ධාරා දෝලනය උද්වේගකරයි. ලැබෙන කම්පනයෙහි ස්වාභාවික සංඛ්යාතය විද්යුත් චුම්භක තරංගයේ සංඛ්යාතය සමඟ සමපාත වන්නේ නම්, අනුනාදය නිරීක්ෂණය කෙරේ. විකිරණ කම්පනයට සමාන්තරව පිහිටා ඇති විට අනුනාදකයේ දෝලනය විශාල විස්තාරයක් සමඟ සිදු වේ. හර්ට්ස් මෙම කම්පන හඳුනාගත්තේ ග්‍රාහක කම්පනයේ සන්නායක අතර ඉතා කුඩා පරතරයක් තුළ ඇති පුලිඟු නිරීක්ෂණය කිරීමෙනි. හර්ට්ස් විද්යුත් චුම්භක තරංග ලබා ගත්තා පමණක් නොව, ඒවා වෙනත් ආකාරයේ තරංග මෙන් හැසිරෙන බව ද සොයා ගත්තේය.
විද්යුත් චුම්භක තරංගවල පැවැත්ම 1864 දී මහා ඉංග්‍රීසි භෞතික විද්යාඥ ජේ. මැක්ස්වෙල් විසින් න්‍යායාත්මකව පුරෝකථනය කරන ලදී. මැක්ස්වෙල් ඒ වන විට දන්නා විද්යුත් ගති විද්‍යාවේ සියලුම නීති විශ්ලේෂණය කර ඒවා කාලය වෙනස් වන විද්යුත් හා චුම්භක ක්ෂේත්‍රවලට යෙදීමට උත්සාහ කළේය. ඔහු විද්යුත් හා චුම්බක සංසිද්ධි අතර සම්බන්ධතාවයේ අසමමිතිය කෙරෙහි අවධානය යොමු කළේය. මැක්ස්වෙල් භෞතික විද්‍යාවට සුළි විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් පිළිබඳ සංකල්පය හඳුන්වා දුන් අතර නීතිය පිළිබඳ නව අර්ථකථනයක් යෝජනා කළේය. විද්යුත් චුම්භක ප්රේරණය 1831 දී ෆැරඩේ විසින් සොයා ගන්නා ලදී:
චුම්බක ක්ෂේත්රයේ ඕනෑම වෙනසක් අවට අවකාශයේ සුළි විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් ජනනය කරයි. බල රේඛාවසා ඇති.
මැක්ස්වෙල් ප්‍රතිලෝම ක්‍රියාවලියේ පැවැත්ම ද උපකල්පනය කළේය:
කාලය වෙනස් වන විද්යුත් ක්ෂේත්රය අවට අවකාශයේ චුම්බක ක්ෂේත්රයක් ජනනය කරයි.
සහල්. 2.6.1 සහ 2.6.2 විද්යුත් සහ චුම්බක ක්ෂේත්රවල අන්යෝන්ය පරිවර්තනය නිරූපණය කරයි.
මෙම උපකල්පනය පර්යේෂණාත්මක තහවුරු කිරීමක් නොමැති න්යායික උපකල්පනයක් පමණි, කෙසේ වෙතත්, එහි පදනම මත, විද්යුත් හා චුම්බක ක්ෂේත්රවල අන්යෝන්ය පරිවර්තනයන් විස්තර කරන සමීකරණ පද්ධතියක් ලිවීමට මැක්ස්වෙල් සමත් විය, එනම් සමීකරණ පද්ධතිය. විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රය(මැක්ස්වෙල්ගේ සමීකරණ). මැක්ස්වෙල්ගේ න්‍යායෙන් වැදගත් නිගමන ගණනාවක් අනුගමනය කරයි:
1. විද්යුත් චුම්භක තරංග ඇත, එනම් අවකාශයේ සහ කාලයෙහි ප්රචාරණය වන විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයක්. විද්යුත් චුම්භක තරංග තීර්යක්- දෛශික සහ එකිනෙකට ලම්බක වන අතර තරංග ප්‍රචාරණයේ දිශාවට ලම්බකව තලයක පිහිටා ඇත (රූපය 2.6.3).
2. සමග පදාර්ථය තුළ විද්යුත් චුම්භක තරංග ප්රචාරණය වේ අවසාන වේගය
මෙහි ε සහ μ යනු ද්රව්යයේ පාර විද්යුත් සහ චුම්බක පාරගම්යතාව වන අතර ε 0 සහ μ0 යනු විද්යුත් සහ චුම්බක නියතයන් වේ:
ε 0 \u003d 8.85419 10 -12 F / m,
μ 0 \u003d 1.25664 10 -6 Gn / m.
sinusoidal තරංගයක තරංග ආයාමය λ = υ සම්බන්ධය මගින් තරංග ප්‍රචාරණයේ වේගය υ ට සම්බන්ධ වේ. ටී = υ / f, කොහෙද f- විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයේ දෝලනය වීමේ සංඛ්යාතය, ටී = 1 / f.
රික්තකයේ විද්යුත් චුම්භක තරංගවල ප්‍රවේගය (ε = μ = 1):
වේගය cරික්තකයේ විද්යුත් චුම්භක තරංග ප්රචාරණය මූලික භෞතික නියතයන්ගෙන් එකකි.
විද්යුත් චුම්භක තරංගවල පරිමිත ප්රචාරණ ප්‍රවේගය පිළිබඳ මැක්ස්වෙල්ගේ නිගමනය එකල පිළිගත් ඒවාට පටහැනි විය. දිගු දුර න්යාය , විද්යුත් සහ චුම්බක ක්ෂේත්රවල ප්රචාරණ ප්‍රවේගය අසීමිත ලෙස විශාල යැයි උපකල්පනය කරන ලදී. එබැවින් මැක්ස්වෙල්ගේ න්යාය න්යාය ලෙස හැඳින්වේ කෙටි පරාසයක.
3. විද්යුත් චුම්භක තරංගයක් තුළ විද්යුත් හා චුම්බක ක්ෂේත්රවල අන්යෝන්ය පරිවර්තනයන් සිදු වේ. මෙම ක්‍රියාවලි සමගාමීව සිදුවන අතර විද්යුත් සහ චුම්බක ක්ෂේත්‍ර සමාන "හවුල්කරුවන්" ලෙස ක්රියා කරයි. එබැවින්, විද්යුත් හා චුම්බක ශක්තියේ පරිමාව ඝනත්වය එකිනෙකට සමාන වේ: w e = wඑම්.
එයින් කියවෙන්නේ විද්යුත් චුම්භක තරංගයක චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ප්‍රේරණයේ මොඩියුල සහ අභ්යවකාශයේ එක් එක් ලක්ෂ්‍යයේ විද්යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය සම්බන්ධය මගින් සම්බන්ධ වන බවයි.
4. විද්යුත් චුම්භක තරංග ශක්තිය රැගෙන යයි. තරංග ප්රචාරණය වන විට විද්යුත් චුම්භක ශක්ති ප්රවාහයක් පැන නගී. ඔබ වෙබ් අඩවියක් තෝරා ගන්නේ නම් එස්(රූපය 2.6.3), තරංග ප්‍රචාරණයේ දිශාවට ලම්බකව දිශානතිය, පසුව කෙටි කාලයකදී Δ ටීශක්තිය Δ වේදිකාව හරහා ගලා යයි ඩබ්ලිව්අහ්, සමානයි
|
Δ ඩබ්ලිව් em = ( w e + w m) υ එස්Δ ටී. |
ප්රවාහ ඝනත්වය හෝ තීව්රතාව මමඒකක ප්‍රදේශයක මතුපිට හරහා කාල ඒකකයකට තරංගයක් ගෙන යන විද්යුත් චුම්භක ශක්තිය ලෙස හැඳින්වේ.
සඳහා ප්‍රකාශන මෙහි ආදේශ කිරීම wඅහ් w m සහ υ, ඔබට ලබා ගත හැක:
විද්යුත් චුම්භක තරංගයක ශක්ති ප්රවාහය තරංග ප්රචාරණ දිශාවට සමපාත වන දෛශිකයක් භාවිතයෙන් නියම කළ හැක, සහ මාපාංකය සමාන වේ EB/ μμ0 . මෙම දෛශිකය ලෙස හැඳින්වේ Poynting දෛශිකය .
රික්තකයේ සයින් (harmonic) තරංගයක, සාමාන්ය අගය මම cf විද්යුත් චුම්භක ශක්ති ප්රවාහ ඝනත්වය සමාන වේ
කොහෙද ඊ 0 - විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ ශක්තියේ දෝලනවල විස්තාරය.
SI හි ශක්ති ප්රවාහ ඝනත්වය මනිනු ලැබේ වොට් බැගින් වර්ග මීටරය (W / m 2).
5. මැක්ස්වෙල්ගේ න්‍යායෙන් එය අනුගමනය කරන්නේ විද්යුත් චුම්භක තරංග අවශෝෂණය කරන හෝ පරාවර්තන ශරීරයක් මත පීඩනය යෙදිය යුතු බවයි. විද්යුත් චුම්භක විකිරණ පීඩනය පැහැදිලි කරනුයේ තරංගයේ විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ බලපෑම යටතේ ද්රව්යයේ දුර්වල ධාරා පැන නගින බව ය, එනම් ආරෝපිත අංශුවල ඇණවුම් චලනය. මෙම ධාරා තරංගයේ චුම්බක ක්ෂේත්රයේ පැත්තෙන් ඇම්පියර් බලයෙන් බලපෑමට ලක් වන අතර එය ද්රව්යයේ thickness ණකම වෙත යොමු කෙරේ. මෙම බලය ප්රතිඵලයක් ලෙස පීඩනය නිර්මාණය කරයි. සාමාන්යයෙන් විද්යුත් චුම්භක විකිරණ පීඩනය නොසැලකිය හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, නිරපේක්ෂ අවශෝෂණ පෘෂ්ඨයක් මත පෘථිවියට එන සූර්ය විකිරණ පීඩනය ආසන්න වශයෙන් 5 μPa වේ. මැක්ස්වෙල්ගේ න්‍යායේ නිගමනය තහවුරු කරන ලද පරාවර්තන හා අවශෝෂණය කරන ශරීර මත විකිරණ පීඩනය තීරණය කිරීම සඳහා වූ පළමු පරීක්ෂණ 1900 දී Petr Nikolayevich Lebedev විසින් සිදු කරන ලදී.
විද්යුත් චුම්භක තරංගවල පීඩනය පැවතීම විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රය ආවේනික බව නිගමනය කිරීමට අපට ඉඩ සලසයි. යාන්ත්රික ආවේගය. ඒකක පරිමාවක විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයේ ගම්‍යතාවය ප්‍රකාශ වන්නේ සම්බන්ධතාවයෙනි
කොහෙද w em - විද්යුත් චුම්භක ශක්තියේ පරිමාමිතික ඝනත්වය, cරික්තකයේ තරංග පැතිරීමේ වේගය වේ. විද්යුත් චුම්භක ස්පන්දනයක් තිබීම විද්යුත් චුම්භක ස්කන්ධය පිළිබඳ සංකල්පය හඳුන්වා දීමට අපට ඉඩ සලසයි.
ඒකක පරිමාවක ක්ෂේත්රයක් සඳහා
මෙයින් ඇඟවෙන්නේ:
ඒකක පරිමාවක විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයක ස්කන්ධය හා ශක්තිය අතර මෙම සම්බන්ධතාවය ස්වභාවධර්මයේ විශ්වීය නීතියකි. විශේෂ සාපේක්‍ෂතාවාදයට (SRT) අනුව, ඒවායේ ස්වභාවය සහ අභ්‍යන්තර ව්යුහය කුමක් වුවත්, ඕනෑම ශරීරයකට එය සත්‍ය වේ.
මේ අනුව, විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයට ද්‍රව්‍යමය වස්තූන්ගේ සියලුම ලක්ෂණ ඇත - ශක්තිය, සීමිත ප්රචාරණ ප්‍රවේගය, ගම්‍යතාවය, ස්කන්ධය. මෙයින් ඇඟවෙන්නේ විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රය පදාර්ථයේ පැවැත්මේ එක් ආකාරයක් බවයි.
6. මැක්ස්වෙල්ගේ විද්යුත් චුම්භක න්‍යායේ ප්‍රථම පර්යේෂණාත්මක තහවුරු කිරීම හෙන්රිච් හර්ට්ස් (1888) ගේ අත්හදා බැලීම් වලදී න්යාය නිර්මාණය කිරීමෙන් ආසන්න වශයෙන් වසර 15 කට පසුව ලබා දෙන ලදී. හර්ට්ස් විද්යුත් චුම්භක තරංග පවතින බව පර්යේෂණාත්මකව ඔප්පු කළා පමණක් නොව, පළමු වරට ඒවායේ ගුණාංග අධ්යයනය කිරීමට පටන් ගත්තේය - අවශෝෂණය සහ වර්තනය විවිධ පරිසරයන්, පරාවර්තනය ලෝහ මතුපිටආදිය. ආලෝකයේ වේගයට සමාන වූ විද්යුත් චුම්භක තරංගවල තරංග ආයාමය සහ ප්රචාරණ වේගය මැනීමට ඔහු සමත් විය.
මැක්ස්වෙල්ගේ විද්යුත් චුම්භක න්යාය සනාථ කිරීම සහ හඳුනාගැනීම සඳහා හර්ට්ස්ගේ අත්හදා බැලීම් තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කළේය. මෙම අත්හදා බැලීම්වලින් වසර හතකට පසුව, විද්යුත් චුම්භක තරංග රැහැන් රහිත සන්නිවේදනයේ යෙදීම් සොයා ගන්නා ලදී (A.S. Popov, 1895).
7. විද්යුත් චුම්භක තරංග පමණක් උද්දීපනය කළ හැකිය වේගයෙන් චලනය වන ගාස්තු. දම්වැල් සෘජු ධාරාව, ආරෝපණ වාහක නියත වේගයකින් චලනය වන, විද්යුත් චුම්භක තරංග ප්රභවයක් නොවේ. නවීන ගුවන්විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාවේදී විද්යුත් චුම්භක තරංගවල විකිරණ නිපදවන්නේ ඇන්ටනා භාවිතයෙන්. විවිධ මෝස්තර, වේගවත් ප්රත්යාවර්ත ධාරා උද්වේගකරයි.
විද්යුත් චුම්භක තරංග විමෝචනය කරන සරලම පද්ධතිය වන්නේ කුඩා විද්යුත් ඩයිපෝල්, ඩයිපෝල් මොහොතයි පි (ටී) කාලයත් සමඟ වේගයෙන් වෙනස් වේ.
එවැනි මූලික ඩයිපෝලයක් ලෙස හැඳින්වේ හර්ට්සියන් ඩයිපෝල් . රේඩියෝ ඉංජිනේරු විද්‍යාවේදී, හර්ට්සියන් ඩයිපෝලය කුඩා ඇන්ටෙනාවකට සමාන වන අතර එහි ප්‍රමාණය තරංග ආයාමයට වඩා බෙහෙවින් කුඩා වේ (රූපය 2.6.4).
සහල්. 2.6.5 එවැනි ඩයිපෝලයකින් විමෝචනය වන විද්යුත් චුම්භක තරංගයේ ව්යුහය පිළිබඳ අදහසක් ලබා දෙයි.
බව සඳහන් කළ යුතුය උපරිම ප්රවාහයවිද්‍යුත් චුම්භක ශක්තිය ඩයිපෝලයේ අක්ෂයට ලම්බකව තලයක විකිරණය වේ. ඩයිපෝලයක් එහි අක්ෂය දිගේ ශක්තිය විකිරණය නොකරයි. හර්ට්ස් විද්යුත් චුම්භක තරංගවල පැවැත්ම පිළිබඳ පර්යේෂණාත්මක සාක්ෂි සඳහා සම්ප්‍රේෂණ සහ ලබන ඇන්ටෙනාවක් ලෙස මූලික ඩයිපෝලයක් භාවිතා කළේය.
1864 දී ජේම්ස් ක්ලර්ක් මැක්ස්වෙල් අභ්යවකාශයේ විද්යුත් චුම්භක තරංග පැවතීමේ හැකියාව පුරෝකථනය කළේය. ඔහු මෙම ප්‍රකාශය ඉදිරිපත් කළේ විදුලිය හා චුම්භකත්වය සම්බන්ධයෙන් එකල දන්නා සියලු පර්යේෂණාත්මක දත්ත විශ්ලේෂණය කිරීමෙන් මතුවන නිගමන පදනම් කරගෙනය.
මැක්ස්වෙල් විද්යුත් හා චුම්භක සංසිද්ධි සම්බන්ධ කරමින් විද්යුත් ගති විද්‍යාවේ නියමයන් ගණිතමය වශයෙන් ඒකාබද්ධ කළ අතර එමඟින් කාලයත් සමඟ වෙනස් වන විද්යුත් හා චුම්බක ක්ෂේත්‍ර එකිනෙක උත්පාදනය වන බව නිගමනය කළේය.
මුලදී, ඔහු චුම්භක සහ විද්යුත් සංසිද්ධි අතර සම්බන්ධය සමමිතික නොවන බව කෙරෙහි අවධානය යොමු කළ අතර, ෆැරඩේ විසින් සොයා ගන්නා ලද විද්යුත් චුම්භක ප්‍රේරණයේ සංසිද්ධිය සඳහා තමාගේම, සැබවින්ම නව පැහැදිලි කිරීමක් ඉදිරිපත් කරමින්, "සුලිය විද්යුත් ක්ෂේත්රය" යන යෙදුම හඳුන්වා දුන්නේය: "සෑම වෙනස්කමකටම. චුම්බක ක්ෂේත්රය සංවෘත බල රේඛා සහිත සුළි විද්යුත් ක්ෂේත්රයක අවට අවකාශයේ පෙනුමට මඟ පාදයි.
ෆෙයාර්, මැක්ස්වෙල්ට අනුව, "වෙනස් වන විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් අවට අවකාශයේ චුම්බක ක්ෂේත්රයක් ඇති කරයි" යන ප්‍රතිලෝම ප්‍රකාශය විය, නමුත් මෙම ප්‍රකාශය මුලින් පැවතියේ උපකල්පනයක් පමණි.
මැක්ස්වෙල් විසින් චුම්බක සහ විද්යුත් ක්ෂේත්රවල අන්යෝන්ය පරිවර්තන නීති නිරන්තරයෙන් විස්තර කරන ලද ගණිතමය සමීකරණ පද්ධතියක් ලියා ඇති අතර, මෙම සමීකරණ පසුව විද්යුත් ගති විද්‍යාවේ මූලික සමීකරණ බවට පත් වූ අතර ඒවා ලියූ ශ්‍රේෂ්ඨ විද්‍යාඥයාට ගෞරවයක් වශයෙන් "මැක්ස්වෙල්ගේ සමීකරණ" ලෙස ප්රසිද්ධ විය. . මැක්ස්වෙල්ගේ කල්පිතය, ලිඛිත සමීකරණ මත පදනම්ව, විද්යාව හා තාක්‍ෂණය සඳහා අතිශය වැදගත් නිගමන කිහිපයක් ඇති අතර ඒවා පහත දැක්වේ.
විද්යුත් චුම්භක තරංග ඇත්ත වශයෙන්ම පවතී
අභ්‍යවකාශයේදී, කාලයත් සමඟ ප්රචාරණය වන තීර්යක් විද්යුත් චුම්භක තරංග පැවතිය හැක. තරංග තීර්යක් බව පෙන්නුම් කරන්නේ චුම්බක ප්රේරණය B සහ විද්යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය E යන දෛශික එකිනෙකට ලම්බක වන අතර දෙකම විද්යුත් චුම්භක තරංගයක ප්රචාරණ දිශාවට ලම්බකව තලයක පිහිටා තිබීමයි.
ද්‍රව්‍යයක විද්යුත් චුම්භක තරංග ප්රචාරණය වීමේ වේගය සීමිත වන අතර එය තරංගය ප්රචාරණය වන ද්රව්යයේ විද්යුත් හා චුම්බක ගුණාංග මගින් තීරණය වේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, sinusoidal තරංගයේ දිග λ වේගය υ ට නිශ්චිත නිශ්චිත සම්බන්ධතාවයකින් λ = υ / f සම්බන්ධ වන අතර, ක්ෂේත්‍ර දෝලනයන්හි සංඛ්යාත f මත රඳා පවතී. රික්තයක විද්යුත් චුම්භක තරංගයක සී වේගය මූලික භෞතික නියතයන්ගෙන් එකකි - රික්තයක ආලෝකයේ වේගය.
මැක්ස්වෙල් විද්යුත් චුම්භක තරංගයක ප්රචාරණ වේගයේ පරිමිත බව ප්‍රකාශ කළ බැවින්, මෙය ඔහුගේ කල්පිතය සහ එකල පිළිගත් දිගු පරාස න්යාය අතර පරස්පරතාවයක් ඇති කළේය, ඒ අනුව තරංග ප්රචාරණ වේගය අසීමිත විය යුතුය. එබැවින් මැක්ස්වෙල්ගේ න්යාය කෙටි දුර ක්‍රියාවේ න්යාය ලෙස හැඳින්විණි.
විද්යුත් චුම්භක තරංගයක දී විද්යුත් සහ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර එකිනෙක බවට පරිවර්තනය වීම එකවර සිදු වේ, එබැවින් චුම්භක ශක්තියේ පරිමාමිතික ඝනත්වය සහ විද්යුත් ශක්තියඑකිනෙකාට සමාන වේ. එබැවින්, විද්යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තියේ සහ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ප්‍රේරණයේ මොඩියුල පහත දැක්වෙන සම්බන්ධතාවය මගින් අභ්යවකාශයේ එක් එක් ලක්ෂ්‍යයේදී අන්තර් සම්බන්ධිත බව ප්‍රකාශය සත්‍යයකි:
එහි ප්රචාරණ ක්‍රියාවලියේදී විද්යුත් චුම්භක තරංගයක් විද්යුත් චුම්භක ශක්ති ප්රවාහයක් නිර්මාණය කරන අතර, තරංග ප්‍රචාරණයේ දිශාවට ලම්බකව තලයක ඇති ප්‍රදේශය අපි සලකන්නේ නම්, කෙටි කාලයක් තුළ යම් විද්යුත් චුම්භක ශක්තියක් එය හරහා ගමන් කරයි. විද්යුත් චුම්භක ශක්ති ප්රවාහ ඝණත්වය යනු විද්යුත් චුම්භක තරංගයක් මඟින් ඒකක ප්‍රදේශයක මතුපිටින් කාලය ඒකකයකට ගෙන යන ශක්ති ප්‍රමාණයයි. ප්‍රවේගයේ අගයන් මෙන්ම චුම්බක සහ විද්යුත් ශක්තිය ආදේශ කිරීමෙන් අපට E සහ B ප්‍රමාණ අනුව ප්රවාහ ඝනත්වය සඳහා ප්‍රකාශනයක් ලබා ගත හැකිය.
තරංග ශක්ති ප්‍රචාරණයේ දිශාව තරංග ප්රචාරණ ප්‍රවේගයේ දිශාව සමග සමපාත වන බැවින් විද්යුත් චුම්භක තරංගයක ප්රචාරණය වන ශක්ති ප්රවාහය තරංග ප්රචාරණ ප්‍රවේගයට සමාන ආකාරයෙන් යොමු කරන ලද දෛශිකයක් භාවිතයෙන් නියම කළ හැක. මෙම දෛශිකය "Poynting දෛශිකය" ලෙස හැඳින්වේ - 1884 දී විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයේ ශක්ති ප්රවාහය ප්රචාරණය කිරීමේ න්යාය වර්ධනය කළ බ්‍රිතාන්‍ය භෞතික විද්යාඥ හෙන්රි පොයින්ටිංට ගෞරවයක් වශයෙන්. තරංග ශක්ති ප්රවාහ ඝනත්වය W/sq.m වලින් මනිනු ලැබේ.
විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් ද්රව්යයක් මත ක්රියා කරන විට, කුඩා ධාරා එහි දිස්වන අතර ඒවා විද්යුත් ආරෝපිත අංශුවල ඇණවුම් චලනයකි. විද්යුත් චුම්භක තරංගයක චුම්බක ක්ෂේත්රයේ මෙම ධාරා ද්‍රව්‍යයට ගැඹුරට යොමු කරන ඇම්පියර් බලයේ ක්‍රියාකාරිත්වයට යටත් වේ. ඇම්පියර්ගේ බලය සහ එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස පීඩනය ජනනය කරයි.
මෙම සංසිද්ධිය පසුව, 1900 දී, රුසියානු භෞතික විද්යාඥ Pyotr Nikolaevich Lebedev විසින් විමර්ශනය කර පර්යේෂණාත්මකව තහවුරු කරන ලද අතර, ඔහුගේ පර්යේෂණාත්මක කාර්යය මැක්ස්වෙල්ගේ විද්යුත් චුම්භක න්යාය සහ අනාගතයේදී එය පිළිගැනීම සහ අනුමැතිය තහවුරු කිරීම සඳහා ඉතා වැදගත් විය.
විද්යුත් චුම්භක තරංගයක් පීඩනයක් ඇති කරන බැවින් විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයක යාන්ත්රික ආවේගයක් පවතින බව විනිශ්චය කිරීමට හැකි වන අතර එය විද්යුත් චුම්භක ශක්තියේ පරිමාමිතික ඝනත්වය සහ රික්තයේ තරංග ප්රචාරණ වේගය අනුව ඒකක පරිමාවක් සඳහා ප්‍රකාශ කළ හැකිය:
ගම්‍යතාවය ස්කන්ධ චලනය හා සම්බන්ධ බැවින්, විද්යුත් චුම්භක ස්කන්ධය වැනි සංකල්පයක් හඳුන්වා දිය හැකි අතර, ඒකක පරිමාවක් සඳහා මෙම අනුපාතය (SRT අනුව) ස්වභාවධර්මයේ විශ්වීය නීතියක ස්වභාවය ගනී, සහ පදාර්ථයේ ස්වරූපය කුමක් වුවත්, ඕනෑම ද්‍රව්‍යමය ශරීරයක් සඳහා වලංගු වනු ඇත. තවද විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රය ද්‍රව්‍යමය වස්තුවකට සමාන වේ - එයට ශක්තිය W, ස්කන්ධය m, ගම්‍යතා p සහ සීමිත ප්රචාරණ ප්‍රවේගය v ඇත. එනම් විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රය ස්වභාවධර්මයේ ඇත්ත වශයෙන්ම පවතින ද්රව්යයේ එක් ආකාරයකි.
1888 දී පළමු වරට හෙන්රිච් හර්ට්ස් පර්යේෂණාත්මකව මැක්ස්වෙල්ගේ විද්යුත් චුම්භක න්යාය තහවුරු කළේය. ඔහු විද්යුත් චුම්භක තරංගවල යථාර්ථය ප්‍රායෝගිකව ඔප්පු කළ අතර විවිධ මාධ්‍යවල වර්තනය සහ අවශෝෂණය වැනි ඒවායේ ගුණාංග මෙන්ම ලෝහ මතුපිටින් තරංග පරාවර්තනය කිරීම අධ්යයනය කළේය.
හර්ට්ස් තරංග ආයාමය මැන බැලූ අතර විද්යුත් චුම්භක තරංගයක ප්රචාරණ වේගය ආලෝකයේ වේගයට සමාන බව පෙන්වා දුන්නේය. හර්ට්ස්ගේ පර්යේෂණාත්මක කාර්යය බවට පත් විය අවසාන පියවරමැක්ස්වෙල්ගේ විද්යුත් චුම්භක න්යාය පිළිගැනීමට. වසර හතකට පසු, 1895 දී රුසියානු භෞතික විද්යාඥ ඇලෙක්සැන්ඩර් ස්ටෙපනොවිච් පොපොව් රැහැන් රහිත සන්නිවේදනයන් නිර්මාණය කිරීම සඳහා විද්යුත් චුම්භක තරංග භාවිතා කළේය.
DC පරිපථවලදී, ආරෝපණ නියත වේගයකින් චලනය වන අතර, මෙම නඩුවේ විද්යුත් චුම්භක තරංග අභ්යවකාශයට විකිරණය නොවේ. විකිරණ සිදු වීමට නම්, ප්රත්යාවර්ත ධාරා, එනම්, ඒවායේ දිශාව ඉක්මනින් වෙනස් කරන ධාරා උද්දීපනය වන ඇන්ටෙනාවක් භාවිතා කිරීම අවශ්ය වේ.
එහි සරලම ආකාරයෙන්, විද්යුත් චුම්භක තරංග විමෝචනය කිරීම සඳහා විද්යුත් ඩයිපෝලය සුදුසු වේ. කුඩා, එහි ඩයිපෝල් මොහොත කාලයත් සමඟ වේගයෙන් වෙනස් වේ. එය විමෝචනය කරන තරංග ආයාමයට වඩා කිහිප ගුණයකින් කුඩා වන එහි විශාලත්වය අද "Hertzian dipole" ලෙස හඳුන්වනු ලබන්නේ එවැනි ද්වි ධ්‍රැවයකි.
හර්ට්සියන් ද්වි ධ්‍රැවයකින් විමෝචනය වන විට, විද්යුත් චුම්භක ශක්තියේ උපරිම ප්රවාහය ඩයිපෝලයේ අක්ෂයට ලම්බකව තලයකට වැටේ. ඩයිපෝල් අක්ෂය දිගේ විද්යුත් චුම්භක ශක්තියක් විමෝචනය නොවේ. හර්ට්ස්ගේ වැදගත්ම අත්හදා බැලීම් වලදී, විද්යුත් චුම්භක තරංග විමෝචනය කිරීම සහ ලබා ගැනීම සඳහා මූලික ඩයිපෝල භාවිතා කරන ලද අතර විද්යුත් චුම්භක තරංගවල පැවැත්ම ඔප්පු විය.
