☰ Mundarija · Fizika

Elektromagnit to‘lqinlar

Darslar 21–22 · 2 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 11-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2018
21

Elektromagnit tebranishlarning tarqalishi. Elektromagnit to‘lqin tezligi

Darslik: 76–78-betlar
MaqsadMaksvell gipotezasini va elektromagnit to‘lqinlarning hosil bo‘lishini tushuntirish, Hertz tajribasini bilish va λ = c/ν formulasi bilan to‘lqin uzunligini hisoblash.
Yangi so‘zlar
Maksvell gipotezasi · Maxwell's hypothesisuyurmaviy elektr maydon · vortex electric fieldochiq tebranish konturi · open oscillating circuitelektromagnit to‘lqin · electromagnetic wave
Tushuntirish

Faradey kashfiyotini tahlil qilgan Maksvell magnit maydonning har qanday o‘zgarishi atrofida uyurmaviy elektr maydon hosil qiladi, degan xulosaga keldi. Simmetriya nuqtayi nazaridan u teskari gipotezani ilgari surdi: elektr maydonning har qanday o‘zgarishi atrofida uyurmaviy magnit maydon hosil qiladi. Demak, fazoda o‘zgaruvchan elektr va magnit maydonlar bir-birini yaratib turishi, ya’ni elektromagnit to‘lqin sifatida tarqalishi mumkin. Maksvell o‘limidan taxminan 10 yil o‘tgach, 1886–1889-yillarda H. Hertz uchqunli vibrator yordamida bunday to‘lqinlarni hosil qildi va qabul qildi: ikkinchi vibratorning sharchalari orasida uchqun paydo bo‘lishi to‘lqin kelganini bildirgan. Yopiq konturdan to‘lqin deyarli chiqmaydi; kondensator qoplamalarini uzoqlashtirib, ochiq tebranish konturi (antenna) hosil qilinsa, maydon fazoga tarqaladi. Elektromagnit to‘lqinda E va B vektorlari o‘zaro tik va tarqalish tezligiga tik (ko‘ndalang to‘lqin). Vakuumda tezligi c ≈ 3·10⁸ m/s (yorug‘lik tezligi); to‘lqin uzunligi λ = c/ν = c·T.

Namunalar
Ochiq konturdagi tebranishlar chastotasi 1,5 MHz. Vakuumdagi to‘lqin uzunligi λ = c/ν = 3·10⁸/1,5·10⁶ = 200 m.
Quyoshdan Yergacha taxminan 1,5·10⁸ km. Yorug‘lik (elektromagnit to‘lqin) bu yo‘lni t = s/c = 1,5·10⁸ km / (3·10⁵ km/s) = 500 s ≈ 8 min 20 s da o‘tadi.
Sinfda faoliyat

Daftarda E va B ning o‘zaro tikligini chizma bilan ko‘rsating: x o‘qi bo‘ylab tarqalayotgan to‘lqin uchun E ni y o‘qi bo‘ylab, B ni z o‘qi bo‘ylab, to‘lqinning bir uzunligini chizing. Keyin uyingizda mobil telefon, Wi‑Fi va radio qaysi chastotalarda ishlashini aniqlab (qurilma hujjatidan), λ = c/ν bilan to‘lqin uzunliklarini hisoblang.

Mashq
1
Maksvell gipotezasiga ko‘ra o‘zgaruvchan elektr maydon nimani hosil qiladi?
2
100 MHz chastotali radioto‘lqin havoda qanday to‘lqin uzunligiga ega? (c = 3·10⁸ m/s) m larda.
3
To‘lqin uzunligi 1500 m bo‘lgan radioto‘lqin chastotasi necha kHz?
4
Nima uchun elektromagnit to‘lqin ko‘ndalang to‘lqin deyiladi?