III.16. Точную зависимость между длиной волны и частотой колебаний F нам помогут установить бегуны.
Если известно, что бегун Делает n шагов в течение каждой секунды, а, длина каждого шага равна l, подсчитать его скорость V совершенно нетрудно: надо умножить длину каждого шага на число сделанных за секунду шагов.
Итак: V = ln.
«Шагом» электромагнитных волн является их длина X.
Число «шагов» — это число периодов (циклов) в секунду F.
Скорость движения волн тоже известна — она равна скорости света С.
Так же как для бегуна, скорость определяется перемножением длины каждого «шага» на число «шагов» за секунду:
C = X-F.
По этой формуле можно определить частоту колебаний, если известна длина волны. Чтобы лучше усвоить эту зависимость, стоит еще раз взглянуть на бегунов. Они бегут с одинаковой скоростью, несмотря на то, что шаги у маленького короче, а у большого — длинней. Зато маленький успевает в течение каждой секунды сделать больше шагов.
Так же и с волнами: чем короче волны, тем больше их частота (число «шагов» в секунду). А скорость распространения волн в пространстве всегда одинакова: 300 000 километров в секунду независимо от длины волн.
В таком вот виде впервые представил себе электромагнитные волны Джемс Кларк Максвелл. Две синусоиды изображают здесь одновременные колебания неразрывно связанных в пространстве и во времени электрических и магнитных сил.
Эти силы -действуют перпендикулярно друг другу, поэтому в условном изображении электромагнитных колебаний синусоиды расположены в двух плоскостях.
Преодолевая дальние расстояния, волна становится все слабее, но сколько бы в ней ни осталось энергии, между двумя ее равноправными составляющими она делится пополам.
III.18. Волны, используемые телевидением. Магнитные силы действуют в вертикальной плоскости. Под действием волн в антенне приемника возникнут токи индукции в том случае, если магнитные силы пересекают ее поперек. (Кто забыл-, что такое индукция, пусть посмотрит на рисунке II.18.) Поэтому антенны телевизоров всегда стоят параллельно крышам домов.
В волнах, используемых радиосвязью, I электрические и магнитные силы как бы поменялись местами (специалист в этом случае скажет; изменилась на 90 градусов плоскость поляризации волн). Потому-то радиоантенна на автомашине всегда ставится вертикально, чтобы улучшить прием.
