ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭМВ Генрих Герц Для получения

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭМВ

Генрих Герц Для получения волн Герц применял разные модификации изобретенного им вибратора, который возбуждал ряд цугов слабозатухающих волн. В вибраторе во время колебаний устанавливалась стоячая волна тока и напряжения. Сила тока I была максимальна в середине вибратора (пучность тока) и обращалась в нуль на его концах (узлы тока). Напряжение U в середине вибратора имело узел на концах пучности. Таким образом, вибратор аналогичен струне, колеблющейся с основной (т. е. с наименьшей) частотой. Длина λ излучаемых вибратором волн приблизительно в 2 раза превышала длину вибратора (полуволновой вибратор).

В ходе своих исследований Герц обнаружил, что если расстояние между вибратором и приемником (резонатором) меньше одного метра, то поле вибратора в этой области соответствует излучению поля диполем и убывает обратно пропорционально кубу расстояния (эту зону назвали ближней зоной). Однако на расстояниях более трех метров поле убывает значительно медленнее и неодинаково в различных направлениях. В направлении оси вибратора поле практически исчезает на расстоянии четырех метров, а в направлении, перпендикулярном к оси вибратора, достигает расстояния двенадцати метров и более. Для объяснения этих результатов Герц теоретически, на основе электродинамики Максвелла, анализирует излучение вибратора. Здесь он впервые получает результат, что волновое поле на дальних расстояниях убывает очень медленно - обратно пропорционально расстоянию, а само поле распространяется со скоростью света. Вдоль направления колебаний заряда – над и под антенной – поля обращаются в нуль. В результате своих исследований Герц дополнил теорию Максвелла теорией электромагнитного излучения, впервые получил электромагнитные волны, предсказанные Максвеллом, и доказал их тождество с волнами света.

Для исследования свойств электромагнитных волн Герц использовал металлические параболические зеркала и большую призму из твердой смолы - асфальта с основанием 1, 2 м и высотой 1, 5 м с преломляющим углом 30°. Поместив излучающий вибратор в фокусе вогнутого зеркала, Герц получил направленную плоскую волну. На ее пути он расположил плоское зеркало и получил таким образом стоячую волну. Измерив расстояние между узлами и пучностями волны, Герц нашел длину волны λ. Произведение λ на частоту колебаний вибратора ν дало скорость ЭМВ, которая оказалась близкой к скорости света с. Располагая на пути волн решетку из параллельных другу медных проволок, Герц обнаружил, что при вращении решетки вокруг луча интенсивность волн, прошедших сквозь решетку, сильно изменяется. Когда проволоки проходили перпендикулярно к вектору Е , волна проникала сквозь решетку без помех. При расположении проволоки параллельно вектору Е волна сквозь решетку не проходила. Таким образом, была подтверждена поперечность ЭМВ.

Александр Попов Усовершенствовав вибратор Герца и применив свой приемник, профессор Петербургского электротехнического института А. С. Попов в 1896 г. впервые в мире наладил опытную радиотелеграфную связь и осуществил с помощью электромагнитных волн передачу сообщения на расстояние около 250 м (первыми переданы слова «Генрих Герц» ). Тем самым было положено основание радиотехнике. В 1899 г. Попов довел расстояние беспроволочной передачи сигналов до 50 км.

Итальянский радиотехник и предприниматель, изобретатель радио. В 1894 году под влиянием посмертно изданных трудов Генриха Герца, а также Николы Теслы заинтересовался вопросами передачи электромагнитных волн. Тогда же в имении своего отца начал проводить опыты по сигнализации с помощью электромагнитных волн. В 1895 году Маркони послал беспроводной сигнал из своего сада в поле на расстояние 3 км.

В качестве передатчика Маркони применил генератор Герца в модификации Риги, а в качестве приёмника — прибор Попова, в который Маркони ввёл разработанный им самим вакуумный когерер, повысивший стабильность работы прибора и его чувствительность, а также дроссельные катушки.

Презентацию подготовила: Ученица 11 «Б» класса Замышляева Александра Учитель: Матвеева О. В.