Поняття про радіолокацію.

Існування електромагнітних хвиль було теоретично передбачено англійським фізиком Дж. Максвелом у 1864 р. Він увів поняття вихрового електричного поля і запропонував нову трактовку закону електромагнітної індукції, який був відкритий Фарадеєм у 1831 г.:

Усяка зміна магнітного поля породжує у навколишньому просторі вихрове електричне поле, силові лінії якого замкнуті, і навпаки.

Рис. 2 ілюструє взаємне перетворення електричного і магнітного полів.

Рис. 2

Із теорії Максвела витікає ряд важливих висновків:

1. Існують електромагнітні хвилі, тобто електромагнітне поле, яке поширюється у просторі і в часі.

2. Електромагнітні хвилі поперечні – вектори і перпендикулярні один до одного і лежать у площині, перпендикулярній напрямку поширення хвилі.

2. Електромагнітні хвилі поширюються у речовині з кінченою швидкістю:

Тут ε і μ – діелектрична і магнітна проникненості речовини,

ε₀ і μ₀ – електрична і магнітна постійні: ε₀ = 8,85419·10^–12 Ф/м, μ₀ = 1,25664·10^–6 Гн/м.

Швидкість електромагнітних хвиль у вакуумі (ε = μ = 1):

3. В електромагнітній хвилі відбуваються взаємні перетворення електричного і магнітного полів. Ці процеси йдуть одночасно, і електричне і магнітне поля виступають як рівноправні «партнери». Тому об’ємні густини електричної і магнітної енергії рівні одна одній: w_э = w_м.

Звідси слідує, що в електромагнітній хвилі модулі індукції магнітного поля і напруженості електричного поля в кожній точці простору пов’язані відношенням:

3. Електромагнітні хвилі переносять енергію. При розповсюджені хвиль виникає потік електромагнітної енергії.

4. Густиною потоку або інтенсивністю I називають електромагнітну енергію, яка переноситься хвилею за одиницю часу через поверхню одиничної площі:

5. Із теорії Максвелла слідує, що електромагнітні хвилі повинні здійснювати тиск на поглинаюче та відбиваюче тіло. Так, наприклад, тиск сонячного випромінювання, яке приходить на Землю, на абсолютно поглинальну поверхню складає приблизно 5 мкПа. Перші експерименти по визначенню тиску світла виконав П. Н. Лебедєв (1900 г.

6.Якщо при поширенні електромагнітної хвилі вектор напруженості електричного поля зберігає свою орієнтацію, таку хвилю називають лінійно-поляризованою або плоско - поляризованою (термін поляризація хвиль був введений Малюсом стосовно до поперечних механічних хвиль).

Радіолокація

· Знаходження і визначення розташування у просторі тіл, які відбивають електромагнітні хвилі.

Відбивання електромагнітних хвиль від корабля виявив у 1897 р. під час дослідів по радіозв’язку О. С. Попов.

Радіолокація використовується на літаках для визначення висоти польоту і для здійснення посадки під час поганої видимості, на кораблях під час виявлення перешкод, в астрономії для вимірювання відстаней до небесних тіл.