Цахилгаан соронзон долгионы мөн чанар. Хураангуй: Цахилгаан соронзон долгион

Хуудас 1

Төлөвлөгөө

1. Танилцуулга

2. Долгионы тухай ойлголт, түүний шинж чанар

3. Цахилгаан соронзон долгион

4. Цахилгаан соронзон долгион байдгийг туршилтаар нотлох

5. Цахилгаан соронзон цацрагийн урсгалын нягт

6. Радиогийн шинэ бүтээл

7. Цахилгаан соронзон долгионы шинж чанар

8. Модуляци ба илрүүлэх

9. Радио долгионы төрөл ба тэдгээрийн тархалт

Оршил

Долгион үйл явц нь байгальд маш өргөн тархсан байдаг. Байгальд механик болон цахилгаан соронзон гэсэн хоёр төрлийн долгион байдаг. Механик долгион нь бодисоор тархдаг: хий, шингэн эсвэл хатуу. Цахилгаан соронзон долгион нь тархах ямар ч бодис шаарддаггүй бөгөөд үүнд радио долгион, гэрэл орно. Цахилгаан соронзон орон нь вакуум, өөрөөр хэлбэл атом агуулаагүй орон зайд байж болно. Цахилгаан соронзон долгион ба механик долгионы хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байгаа хэдий ч цахилгаан соронзон долгион нь тархалтын явцад механик долгионтой адил ажилладаг. Гэхдээ хэлбэлзлийн нэгэн адил бүх төрлийн долгионыг ижил буюу бараг ижил хуулиар тоон байдлаар тодорхойлдог. Би ажилдаа цахилгаан соронзон долгион үүсэх шалтгаан, тэдгээрийн шинж чанар, бидний амьдралд хэрэглэх талаар авч үзэхийг хичээх болно.

Долгионы тухай ойлголт ба түүний шинж чанар

Давалгаа, долгиоцаг хугацааны явцад орон зайд тархдаг чичиргээ гэж нэрлэдэг.

Долгионы хамгийн чухал шинж чанар бол түүний хурд юм. Аливаа байгалийн давалгаа сансар огторгуйд шууд тархдаггүй. Тэдний хурд хязгаарлагдмал.

Механик долгион тархах үед хөдөлгөөн нь биеийн нэг хэсгээс нөгөөд шилждэг. Хөдөлгөөний дамжуулалттай холбоотой нь энергийн дамжуулалт юм. Бүх долгионы шинж чанараас үл хамааран үндсэн шинж чанар нь бодис дамжуулахгүйгээр энергийг дамжуулдаг явдал юм. Эрчим хүч нь утас, утас гэх мэтийн эхэн дэх чичиргээг өдөөж, долгионтой хамт тархдаг эх үүсвэрээс ирдэг. Аливаа хөндлөн огтлолоор эрчим хүч тасралтгүй урсдаг. Энэ энерги нь хүйн хэсгүүдийн хөдөлгөөний кинетик энерги ба түүний уян хатан хэв гажилтын боломжит энергиээс бүрдэнэ. Долгион тархах үед хэлбэлзлийн далайц аажмаар буурч байгаа нь механик энергийн нэг хэсгийг дотоод энерги болгон хувиргахтай холбоотой юм.

Хэрэв та сунгасан резинэн утасны төгсгөлийг тодорхой v давтамжтай зохицон чичиргээ хийвэл эдгээр чичиргээ нь утаснуудын дагуу тархаж эхэлнэ. Утасны аль ч хэсгийн чичиргээ нь утасны төгсгөлийн чичиргээтэй ижил давтамж, далайцтай тохиолддог. Гэхдээ зөвхөн эдгээр хэлбэлзэл нь бие биентэйгээ харьцуулахад үе шатанд шилждэг. Ийм долгионыг нэрлэдэг монохромат.

Хэрэв утаснуудын хоёр цэгийн хэлбэлзэл хоорондын фазын шилжилт 2n-тэй тэнцүү бол эдгээр цэгүүд яг адилхан хэлбэлздэг: эцсийн эцэст cos(2лvt+2л) = =сos2пvt. Ийм хэлбэлзлийг нэрлэдэг үе шатанд(ижил үе шатанд тохиолддог).

Ижил фазаар хэлбэлзэж буй бие биендээ хамгийн ойрхон цэгүүдийн хоорондох зайг долгионы урт гэнэ.

Долгионы урт λ, v давтамж, долгионы хурд в хоорондын хамаарал. Нэг хэлбэлзлийн үед долгион нь λ зайд тархдаг. Тиймээс түүний хурдыг томъёогоор тодорхойлно

T үе ба давтамж v нь T = 1 / v хамаарлаар хамааралтай байдаг

Долгионы хурд нь долгионы урт ба хэлбэлзлийн давтамжийн үржвэртэй тэнцүү байна.

Цахилгаан соронзон долгион

Одоо цахилгаан соронзон долгионыг шууд авч үзэх рүү шилжье.

Байгалийн үндсэн хуулиуд нь тэдгээрээс үүсэлтэй баримтуудад агуулагдахаас хамаагүй илүү зүйлийг илчилж чаддаг. Үүний нэг нь Максвеллийн нээсэн цахилгаан соронзон хуулиуд юм.

Максвеллийн цахилгаан соронзон орны хуулиас үүдэлтэй тоо томшгүй олон, маш сонирхолтой, чухал үр дагаврын нэг нь онцгой анхаарал хандуулах ёстой. Энэ нь цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл нь хязгаарлагдмал хурдаар тархдаг гэсэн дүгнэлт юм.

Богино хугацааны үйл ажиллагааны онолын дагуу цэнэгийг хөдөлгөхөд түүний ойролцоох цахилгаан орон өөрчлөгддөг. Энэхүү хувьсах цахилгаан орон нь орон зайн хөрш зэргэлдээх бүс нутгуудад хувьсах соронзон орон үүсгэдэг. Хувьсах соронзон орон нь эргээд хувьсах цахилгаан орон гэх мэтийг үүсгэдэг.

Тиймээс цэнэгийн хөдөлгөөн нь цахилгаан соронзон орны "тэсрэлт" үүсгэдэг бөгөөд энэ нь тархаж, хүрээлэн буй орон зайн улам бүр том талбайг хамардаг.

Максвелл энэ үйл явцын тархалтын хурд нь вакуум дахь гэрлийн хурдтай тэнцүү гэдгийг математикийн аргаар нотолсон.

Цахилгаан цэнэг зүгээр л нэг цэгээс нөгөөд шилжсэнгүй, тодорхой шулуун шугамын дагуу хурдацтай хэлбэлзэлтэй байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Дараа нь цэнэгийн ойролцоох цахилгаан орон үе үе өөрчлөгдөж эхэлнэ. Эдгээр өөрчлөлтийн хугацаа нь цэнэгийн хэлбэлзлийн хугацаатай тэнцүү байх нь ойлгомжтой. Хувьсах цахилгаан орон нь үе үе өөрчлөгддөг соронзон орныг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эргээд цэнэгээс илүү зайд хувьсах цахилгаан орон үүсэхэд хүргэдэг.

Сансар огторгуйн цэг бүрт цахилгаан ба соронзон орон нь цаг хугацааны хувьд үе үе өөрчлөгддөг. Цэг нь цэнэгээс хол байх тусам талбайн хэлбэлзэл нь хожим нь хүрдэг. Тиймээс цэнэгээс өөр өөр зайд янз бүрийн үе шаттайгаар хэлбэлзэл үүсдэг.

Цахилгаан орны хүч ба соронзон орны индукцийн хэлбэлзэх векторуудын чиглэл нь долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр байна.

Цахилгаан соронзон долгион нь хөндлөн юм.

Цахилгаан соронзон долгион нь хэлбэлзэлтэй цэнэгүүдээс ялгардаг. Ийм цэнэгийн хөдөлгөөний хурд цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөх, өөрөөр хэлбэл тэд хурдатгалтай хөдөлж байх нь чухал юм. Хурдатгал байгаа нь цахилгаан соронзон долгион ялгарах гол нөхцөл юм. Цахилгаан соронзон орон нь зөвхөн цэнэг хэлбэлзэх үед төдийгүй түүний хурд огцом өөрчлөгдөх үед мэдэгдэхүйц ялгардаг. Цэнэг хөдөлж буй хурдатгал их байх тусам ялгарах долгионы эрч хүч нэмэгдэнэ.

Максвелл цахилгаан соронзон долгионы бодит байдалд гүн итгэлтэй байсан. Гэвч тэр тэдний туршилтын нээлтийг харах гэж амьдарсангүй. Түүнийг нас барснаас хойш ердөө 10 жилийн дараа цахилгаан соронзон долгионыг Герц туршилтаар олж авсан.

Владимир бүс нутаг
аж үйлдвэрийн - арилжааны
лицей

хийсвэр

Цахилгаан соронзон долгион

Дууссан:
11 "Б" ангийн сурагч
Львов Михаил
Шалгасан:

Владимир 2001 он

1. Оршил …………………………………………………… 3

2. Долгионы тухай ойлголт, түүний шинж чанар………………………… 4

3. Цахилгаан соронзон долгион…………………………………… 5

4. Оршихуйн туршилтаар нотлох баримт
цахилгаан соронзон долгион ………………………… 6

5. Цахилгаан соронзон цацрагийн урсгалын нягт ……………. 7

6. Радиогийн шинэ бүтээл………………………………………….… 9

7. Цахилгаан соронзон долгионы шинж чанар……………………………10

8. Модуляци ба илрүүлэх………………………………… 10

9. Радио долгионы төрөл, тархалт……………………… 13

Оршил

Долгионы тухай ойлголт ба түүний шинж чанар

Давалгаа, долгиоцаг хугацааны явцад орон зайд тархдаг чичиргээ гэж нэрлэдэг.

Хэрэв утаснуудын хоёр цэгийн хэлбэлзлийн хоорондох фазын шилжилт 2n-тэй тэнцүү бол эдгээр цэгүүд яг адилхан хэлбэлздэг: эцсийн эцэст cos(2lvt+2l) = =сos2п vt . Ийм хэлбэлзлийг нэрлэдэг үе шатанд(ижил үе шатанд тохиолддог).

Ижил фазаар хэлбэлзэж буй бие биендээ хамгийн ойрхон цэгүүдийн хоорондох зайг долгионы урт гэнэ.

Тэр үеэс хойш Тба давтамж v нь T = 1 / v хамаарлаар холбогдоно

Долгионы хурд нь долгионы урт ба хэлбэлзлийн давтамжийн үржвэртэй тэнцүү байна.

Цахилгаан соронзон долгион

Одоо цахилгаан соронзон долгионыг шууд авч үзэх рүү шилжье.

Цахилгаан соронзон долгион нь хөндлөн юм.

Оршихуйн туршилтын баталгаа

цахилгаан соронзон долгион

Механик долгионоос ялгаатай нь цахилгаан соронзон долгион нь харагдахгүй, гэхдээ яаж нээсэн бэ? Энэ асуултад хариулахын тулд Герцийн туршилтуудыг авч үзье.

Хувьсах цахилгаан ба соронзон орны харилцан холболтын улмаас цахилгаан соронзон долгион үүсдэг. Нэг талбарыг өөрчилснөөр нөгөө талбар гарч ирнэ. Мэдэгдэж байгаагаар соронзон индукц цаг хугацааны явцад хурдан өөрчлөгдөх тусам үүссэн цахилгаан талбайн эрч хүч нэмэгддэг. Мөн эргээд цахилгаан талбайн хүч хурдан өөрчлөгдөх тусам соронзон индукц илүү их болно.

Хүчтэй цахилгаан соронзон долгион үүсгэхийн тулд хангалттай өндөр давтамжтай цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг бий болгох шаардлагатай.

Өндөр давтамжийн хэлбэлзлийг хэлбэлзлийн хэлхээг ашиглан олж авч болно. Хэлбэлзлийн давтамж нь 1/ √ LC байна. Эндээс харахад хэлхээний индукц ба багтаамж бага байх тусам илүү их байх болно.

Цахилгаан соронзон долгион үүсгэхийн тулд Г.Герц энгийн төхөөрөмжийг ашигласан бөгөөд одоо Герц чичиргээ гэж нэрлэгддэг.

Энэ төхөөрөмж нь нээлттэй хэлбэлзлийн хэлхээ юм.

Хэрэв та конденсаторын ялтсуудыг аажмаар салгаж, талбайг нь багасгаж, үүнтэй зэрэгцэн ороомог дахь эргэлтийн тоог бууруулж чадвал хаалттай хэлхээнээс нээлттэй хэлхээнд шилжиж болно. Эцсийн эцэст энэ нь зүгээр л шулуун утас байх болно. Энэ бол нээлттэй хэлбэлзлийн хэлхээ юм. Hertz чичиргээний багтаамж ба индукц бага байна. Тиймээс хэлбэлзлийн давтамж маш өндөр байна.

Нээлттэй хэлхээнд цэнэгүүд нь төгсгөлд нь төвлөрдөггүй, харин дамжуулагч даяар тархдаг. Дамжуулагчийн бүх хэсгүүдэд өгөгдсөн мөчид гүйдэл нэг чиглэлд чиглэгддэг боловч дамжуулагчийн өөр өөр хэсгүүдэд гүйдлийн хүч ижил биш байна. Төгсгөлд нь тэг, дунд хэсэгт нь хамгийн ихдээ хүрдэг (ердийн хувьсах гүйдлийн хэлхээнд тухайн агшин дахь бүх хэсгүүдийн гүйдлийн хүч ижил байдаг.) Цахилгаан соронзон орон нь хэлхээний ойролцоох орон зайг бүхэлд нь хамардаг. .

Герц өндөр хүчдэлийн эх үүсвэрийг ашиглан доргиурт хурдацтай хувьсах гүйдлийн цуврал импульсийг өдөөх замаар цахилгаан соронзон долгионыг хүлээн авсан. Чичиргээн дэх цахилгаан цэнэгийн хэлбэлзэл нь цахилгаан соронзон долгион үүсгэдэг. Зөвхөн чичиргээн дэх хэлбэлзлийг нэг цэнэглэгдсэн бөөмс биш, харин асар олон тооны электронууд нэг дор хөдөлдөг. Цахилгаан соронзон долгионд Е ба В векторууд хоорондоо перпендикуляр байдаг. В вектор Е нь чичиргээг дайран өнгөрөх хавтгайд байрлах ба В вектор энэ хавтгайд перпендикуляр байна. Долгион нь чичиргээний тэнхлэгт перпендикуляр чиглэлд хамгийн их эрчимтэйгээр ялгардаг. Тэнхлэгийн дагуу цацраг туяа үүсэхгүй.

Цахилгаан соронзон долгионыг Герц хүлээн авагч доргиулагч (резонатор) ашиглан тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь ялгаруулах чичиргээтэй ижил төхөөрөмж юм. Цахилгаан соронзон долгионы хувьсах цахилгаан талбайн нөлөөн дор гүйдлийн хэлбэлзэл нь хүлээн авах чичиргээнд өдөөгддөг. Хүлээн авах чичиргээний байгалийн давтамж нь цахилгаан соронзон долгионы давтамжтай давхцаж байвал резонанс ажиглагдана. Резонатор дахь хэлбэлзэл нь цацрагийн чичиргээтэй параллель байрлах үед том далайцтай байдаг. Герц эдгээр чичиргээг хүлээн авах чичиргээний дамжуулагчийн хоорондох маш бага зайд оч гарч байгааг ажигласнаар нээсэн. Герц зөвхөн цахилгаан соронзон долгионыг олж аваад зогсохгүй тэдгээр нь бусад төрлийн долгионтой адил ажилладаг болохыг олж мэдсэн.

Чичиргээний цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн байгалийн давтамжийг тооцоолох замаар. Герц c = λ v томьёог ашиглан цахилгаан соронзон долгионы хурдыг тодорхойлж чадсан . Энэ нь ойролцоогоор гэрлийн хурдтай тэнцүү болж хувирав: c = 300,000 км / с. Герцийн туршилтууд Максвеллийн таамаглалыг гайхалтай баталсан.

Цахилгаан соронзон цацрагийн урсгалын нягт

Одоо цахилгаан соронзон долгионы шинж чанар, шинж чанарыг авч үзье. Цахилгаан соронзон долгионы шинж чанаруудын нэг нь цахилгаан соронзон цацрагийн нягт юм.

Цахилгаан соронзон долгион энерги дамжуулдаг S талбайн гадаргууг авч үзье.

Цахилгаан соронзон цацрагийн урсгалын нягт I нь t хугацааны туршид цацрагт перпендикуляр S талбайн гадаргуугаар дамжин өнгөрөх цахилгаан соронзон энергийн W-ийн S талбай ба цаг хугацааны үржвэрт харьцуулсан харьцаа юм.

SI дахь цацрагийн урсгалын нягтыг квадрат метр тутамд ваттаар (Вт / м2) илэрхийлнэ. Энэ хэмжигдэхүүнийг заримдаа долгионы эрчим гэж нэрлэдэг.

Хэд хэдэн хувиргалт хийсний дараа бид I = w c гэсэн утгыг олж авна.

өөрөөр хэлбэл, цацрагийн урсгалын нягт нь цахилгаан соронзон энергийн нягтрал ба түүний тархалтын хурдны үржвэртэй тэнцүү байна.

Материаллаг цэг, идеал хий гэх мэт физикийн хүлээн зөвшөөрөх бодит эх сурвалжуудын идеализацитай бид нэг бус удаа тулгарч байсан. Энд бид өөр нэгэнтэй уулзах болно.

Хэмжээ нь түүний нөлөөг үнэлэх зайнаас хамаагүй бага байвал цацрагийн эх үүсвэрийг цэгтэй төстэй гэж үзнэ. Үүнээс гадна ийм эх үүсвэр нь цахилгаан соронзон долгионыг бүх чиглэлд ижил эрчимтэйгээр илгээдэг гэж үздэг.

Цацрагийн урсгалын нягтын эх үүсвэр хүртэлх зайнаас хамаарах хамаарлыг авч үзье.

Цахилгаан соронзон долгионоор дамждаг энерги нь цаг хугацааны явцад илүү том, том гадаргуу дээр тархдаг. Тиймээс нэгж хугацаанд нэгж талбайгаар дамжих энерги, өөрөөр хэлбэл цацрагийн урсгалын нягт нь эх үүсвэрээс холдох тусам буурдаг. Радиустай бөмбөрцгийн төвд цэгийн эх үүсвэрийг байрлуулах замаар цацрагийн урсгалын нягтын эх үүсвэр хүртэлх зайнаас хамаарлыг олж мэдэх боломжтой. Р . Бөмбөрцгийн гадаргуугийн талбай S= 4 n R^2. Хэрэв бид эх үүсвэр нь t хугацаанд бүх чиглэлд W энерги ялгаруулдаг гэж үзвэл

Нэг цэгийн эх үүсвэрээс цацрагийн урсгалын нягт нь эх үүсвэр хүртэлх зайны квадраттай урвуу харьцаагаар буурдаг.

Одоо цацрагийн урсгалын нягтын давтамжаас хамаарах хамаарлыг авч үзье. Мэдэгдэж байгаагаар цахилгаан соронзон долгионы ялгаралт нь цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн хурдасгасан хөдөлгөөний үед үүсдэг. Цахилгаан соронзон долгионы цахилгаан орны хүч ба соронзон индукц нь хурдатгалтай пропорциональ байна. Ацацрагийн хэсгүүд. Гармоник чичиргээний үед хурдатгал нь давтамжийн квадраттай пропорциональ байна. Тиймээс цахилгаан орны хүч ба соронзон индукц нь давтамжийн квадраттай пропорциональ байна

Цахилгаан талбайн энергийн нягт нь талбайн хүч чадлын квадраттай пропорциональ байна. Соронзон орны энерги нь соронзон индукцийн квадраттай пропорциональ байна. Цахилгаан соронзон орны нийт энергийн нягт нь цахилгаан ба соронзон орны эрчим хүчний нягтын нийлбэртэй тэнцүү байна. Иймээс цацрагийн урсгалын нягт нь: (E^2+B^2) пропорциональ байна. Эндээс би w ^ 4-тэй пропорциональ байна.

Цацрагийн урсгалын нягт нь давтамжийн дөрөв дэх хүчтэй пропорциональ байна.

Радиогийн шинэ бүтээл

Герцийн туршилтууд дэлхийн физикчдийг сонирхож байв. Эрдэмтэд цахилгаан соронзон долгионы ялгаруулагч, хүлээн авагчийг сайжруулах арга замыг хайж эхлэв. ОХУ-д Кронштадт дахь офицерын курсын багш Александр Степанович Попов цахилгаан соронзон долгионыг судалсан анхны хүмүүсийн нэг байв.

А.С.Попов цахилгаан соронзон долгионыг шууд "мэдрэх" хэсэг болгон когерер ашигласан. Энэ төхөөрөмж нь хоёр электродтой шилэн хоолой юм. Хоолойд жижиг металл үртэс байдаг. Төхөөрөмжийн үйл ажиллагаа нь цахилгаан гүйдэл нь металл нунтагт үзүүлэх нөлөөнд суурилдаг. Хэвийн нөхцөлд модны үртэс нь бие биентэйгээ муу харьцдаг тул когерер нь өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг. Ирж буй цахилгаан соронзон долгион нь когерерт өндөр давтамжийн ээлжит гүйдлийг үүсгэдэг. Хамгийн жижиг оч нь үртсэн модны үртэс хооронд үсэрч, үртэсийг шингээдэг. Үүний үр дүнд когерерын эсэргүүцэл огцом буурдаг (А.С. Поповын туршилтаар 100,000-аас 1000-500 Ом хүртэл, өөрөөр хэлбэл 100-200 дахин). Та төхөөрөмжийг сэгсрэх замаар дахин өндөр эсэргүүцэлтэй болгож болно. Утасгүй холболтод шаардлагатай автомат хүлээн авалтыг хангахын тулд А.С.Попов дохиог хүлээн авсны дараа когерерыг сэгсрэх хонхны төхөөрөмжийг ашигласан. Цахилгаан соронзон долгион ирэх тэр мөчид мэдрэмтгий реле ашиглан цахилгаан хонхны хэлхээг хаасан. Долгионыг хүлээн авсны дараа хонхны алх нь зөвхөн хонхны аяганд төдийгүй холбогчийг цохисон тул хонхны ажиллагаа нэн даруй зогсов. Кохераторыг сүүлчийн удаа сэгсэрснээр аппарат шинэ долгионыг хүлээн авахад бэлэн болжээ.

Төхөөрөмжийн мэдрэмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд А.С.Попов когерерийн терминалуудын нэгийг газардуулж, нөгөөг нь өндөр өргөгдсөн утастай холбож, утасгүй холбооны анхны хүлээн авагч антенныг бүтээжээ. Газардуулга нь дэлхийн дамжуулагч гадаргууг нээлттэй хэлбэлзлийн хэлхээний хэсэг болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь хүлээн авах хүрээг нэмэгдүүлдэг.

Орчин үеийн радио хүлээн авагч нь A. S. Поповын хүлээн авагчтай маш бага төстэй боловч тэдгээрийн үйл ажиллагааны үндсэн зарчим нь түүний төхөөрөмжтэй адил юм. Орчин үеийн хүлээн авагч нь ирж буй долгион нь маш сул цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг үүсгэдэг антентай байдаг. А.С.Поповын хүлээн авагчийн нэгэн адил эдгээр хэлбэлзлийн энергийг шууд хүлээн авахад ашигладаггүй. Сул дохио нь зөвхөн дараагийн хэлхээг тэжээдэг эрчим хүчний эх үүсвэрийг удирддаг. Өнөө үед ийм хяналтыг хагас дамжуулагч төхөөрөмж ашиглан хийж байна.

1895 оны 5-р сарын 7-нд Санкт-Петербургт болсон Оросын физик-химийн нийгэмлэгийн хурал дээр А.С.Попов өөрийн төхөөрөмжийн ажиллагааг харуулсан бөгөөд энэ нь үнэн хэрэгтээ дэлхийн анхны радио хүлээн авагч байсан юм. 5-р сарын 7-ны өдөр радиогийн төрсөн өдөр болжээ.

Цахилгаан соронзон долгионы шинж чанарууд

Орчин үеийн радио инженерийн төхөөрөмжүүд нь цахилгаан соронзон долгионы шинж чанарыг ажиглахын тулд маш харааны туршилт хийх боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд сантиметр долгион ашиглах нь хамгийн сайн арга юм. Эдгээр долгионыг тусгай хэт өндөр давтамжийн (богино долгионы) үүсгэгчээр ялгаруулдаг. Генераторын цахилгаан хэлбэлзлийг дууны давтамжаар зохицуулдаг. Хүлээн авсан дохиог илрүүлсний дараа чанга яригч руу илгээдэг.

Би бүх туршилтын явцыг тайлбарлахгүй, харин гол зүйл дээр анхаарлаа хандуулах болно.

1. Диэлектрик нь цахилгаан соронзон долгионыг шингээх чадвартай.

2. Зарим бодис (жишээлбэл, металл) цахилгаан соронзон долгионыг шингээх чадвартай.

3. Цахилгаан соронзон долгион нь диэлектрикийн хил дээр чиглэлээ өөрчлөх чадвартай.

4. Цахилгаан соронзон долгион нь хөндлөн долгион юм. Энэ нь долгионы цахилгаан соронзон орны Е ба В векторууд түүний тархалтын чиглэлд перпендикуляр байна гэсэн үг юм.

Модуляци ба илрүүлэх

Попов радио зохион бүтээснээс хойш хэсэг хугацаа өнгөрч, хүмүүс богино болон урт дохионоос бүрдсэн телеграфын дохионы оронд яриа, хөгжим дамжуулахыг хүсч байсан. Ингэж л радиотелефон холбоог зохион бүтээжээ. Ийм холболт хэрхэн ажилладаг үндсэн зарчмуудыг авч үзье.

Радио телефон холбооны хувьд дууны долгион дахь агаарын даралтын хэлбэлзлийг микрофоноор ижил хэлбэрийн цахилгаан чичиргээ болгон хувиргадаг. Хэрэв эдгээр чичиргээг өсгөж, антен руу оруулбал цахилгаан соронзон долгион ашиглан яриа, хөгжмийг алсаас дамжуулах боломжтой юм шиг санагдаж байна. Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр энэ дамжуулах арга нь боломжгүй юм. Баримт нь шинэ давтамжийн дууны чичиргээ нь харьцангуй удаан чичиргээ бөгөөд бага (дууны) давтамжийн цахилгаан соронзон долгион нь бараг огт ялгардаггүй. Энэ саадыг даван туулахын тулд модуляцийг боловсруулсан бөгөөд илрүүлэх талаар дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.

Модуляци. Радио утасны харилцааг явуулахын тулд антеннаас эрчимтэй ялгардаг өндөр давтамжийн хэлбэлзлийг ашиглах шаардлагатай. Өндөр давтамжийн уналтгүй гармоник хэлбэлзлийг генератор, жишээ нь транзистор генератороор үүсгэдэг.

Дуу дамжуулахын тулд эдгээр өндөр давтамжийн чичиргээг бага давтамжийн (дууны) цахилгаан чичиргээ ашиглан өөрчилдөг, эсвэл тэдний хэлснээр модуляцлуулдаг. Жишээлбэл, дууны давтамжтай өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн далайцыг өөрчлөх боломжтой. Энэ аргыг далайцын модуляц гэж нэрлэдэг.

зөөгч давтамж гэж нэрлэгддэг өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн график;

б) аудио давтамжийн хэлбэлзлийн график, өөрөөр хэлбэл хэлбэлзлийн хэлбэлзэл;

в) далайцаар зохицуулсан хэлбэлзлийн график.

Модуляцигүйгээр бид станц ажиллаж байгаа эсвэл чимээгүй байгаа эсэхийг хянах боломжтой. Модуляцигүйгээр телеграф, утас, телевизийн дамжуулалт байхгүй.

Өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн далайцын модуляцийг тасралтгүй хэлбэлзэл үүсгэгч дээр тусгай үйлдлээр гүйцэтгэдэг. Ялангуяа хэлбэлзлийн хэлхээний эх үүсвэрээс үүссэн хүчдэлийг өөрчлөх замаар модуляцийг хийж болно. Генераторын хэлхээний хүчдэл өндөр байх тусам эх үүсвэрээс хэлхээнд нэг хугацаанд илүү их энерги урсдаг. Энэ нь хэлхээн дэх хэлбэлзлийн далайц нэмэгдэхэд хүргэдэг. Хүчдэл буурах тусам хэлхээнд орох энерги мөн буурдаг. Тиймээс хэлхээн дэх хэлбэлзлийн далайц мөн буурдаг.

Далайцын модуляцийг хэрэгжүүлэх хамгийн энгийн төхөөрөмжид бага давтамжийн ээлжит хүчдэлийн нэмэлт эх үүсвэрийг тогтмол хүчдэлийн эх үүсвэртэй цувралаар холбодог. Энэ эх үүсвэр нь жишээлбэл, аудио давтамжийн гүйдэл нь түүний анхдагч ороомогоор урсаж байвал трансформаторын хоёрдогч ороомог байж болно. Үүний үр дүнд генераторын хэлбэлзлийн хэлхээний хэлбэлзлийн далайц нь транзистор дээрх хүчдэл өөрчлөгдөхөд цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөнө. Энэ нь өндөр давтамжийн хэлбэлзэл нь бага давтамжийн дохиогоор далайцаар өөрчлөгддөг гэсэн үг юм.

Далайн модуляцаас гадна зарим тохиолдолд давтамжийн модуляцийг ашигладаг - хяналтын дохионы дагуу хэлбэлзлийн давтамжийг өөрчилдөг. Үүний давуу тал нь хөндлөнгийн нөлөөнд илүү тэсвэртэй байдаг.

Илрүүлэх. Хүлээн авагчид бага давтамжийн хэлбэлзэл нь модуляцлагдсан өндөр давтамжийн хэлбэлзлээс тусгаарлагддаг. Энэхүү дохиог хувиргах процессыг илрүүлэх гэж нэрлэдэг.

Илрүүлсний үр дүнд олж авсан дохио нь дамжуулагчийн микрофон дээр ажилласан дуут дохиотой тохирч байна. Нэгэнт олшруулсны дараа бага давтамжийн чичиргээг дуу болгон хувиргаж болно.

Хүлээн авагчийн хүлээн авсан модуляцлагдсан өндөр давтамжийн дохио нь олшруулсны дараа ч утасны мембран эсвэл аудио давтамжтай чанга яригчийн эвэрт чичиргээ үүсгэх чадваргүй байдаг. Энэ нь зөвхөн бидний чихэнд мэдрэгддэггүй өндөр давтамжийн чичиргээг үүсгэж болно. Тиймээс хүлээн авагчид эхлээд аудио давтамжийн дохиог өндөр давтамжийн модуляцлагдсан хэлбэлзлээс тусгаарлах шаардлагатай.

Илрүүлэлтийг нэг талын дамжуулалт бүхий элемент агуулсан төхөөрөмж - илрүүлэгчээр гүйцэтгэдэг. Ийм элемент нь электрон хоолой (вакуум диод) эсвэл хагас дамжуулагч диод байж болно.

Хагас дамжуулагч илрүүлэгчийн ажиллагааг авч үзье. Энэ төхөөрөмжийг модуляцлагдсан хэлбэлзэл ба ачааллын эх үүсвэртэй цуваа холбоно. Хэлхээний гүйдэл голчлон нэг чиглэлд урсах болно.

Хэлхээнд импульсийн гүйдэл урсах болно. Энэ долгионы гүйдлийг шүүлтүүр ашиглан жигд болгодог. Хамгийн энгийн шүүлтүүр нь ачаалалд холбогдсон конденсатор юм.

Шүүлтүүр ийм байдлаар ажилладаг. Диод гүйдэл дамжих тэр мөчид түүний нэг хэсэг нь ачааллыг дамжуулж, нөгөө хэсэг нь конденсатор руу салбарлаж, цэнэглэдэг. Одоогийн сэнс нь ачааллаар дамжих долгионы гүйдлийг бууруулдаг. Гэхдээ импульсийн хоорондох интервалд диод хаагдах үед конденсатор нь ачааллын дундуур хэсэгчлэн цэнэггүй болдог.

Тиймээс импульсийн хоорондох интервалд гүйдэл нь ачаагаар ижил чиглэлд урсдаг. Шинэ импульс бүр конденсаторыг цэнэглэдэг. Үүний үр дүнд дууны давтамжийн гүйдэл нь ачааллын дундуур урсдаг бөгөөд долгионы хэлбэр нь дамжуулах станц дахь бага давтамжийн дохионы хэлбэрийг бараг л хуулбарладаг.

Радио долгионы төрөл ба тэдгээрийн тархалт

Бид аль хэдийн цахилгаан соронзон долгионы үндсэн шинж чанар, тэдгээрийн радио долгионы хэрэглээ, радио долгион үүсэх талаар судалж үзсэн. Одоо радио долгионы төрлүүд, тэдгээрийн тархалттай танилцацгаая.

Дэлхийн гадаргуугийн хэлбэр, физик шинж чанар, түүнчлэн агаар мандлын төлөв байдал нь радио долгионы тархалтад ихээхэн нөлөөлдөг.

Дэлхийн гадаргуугаас 100-300 км-ийн өндөрт байрлах агаар мандлын дээд хэсэгт байрлах ионжуулсан хийн давхарга нь радио долгионы тархалтад онцгой нөлөө үзүүлдэг. Эдгээр давхаргыг ионосфер гэж нэрлэдэг. Агаар мандлын дээд давхаргын агаар иончлох нь нарны цахилгаан соронзон цацраг, түүнээс ялгарах цэнэгтэй бөөмсийн урсгалаас үүдэлтэй.

Цахилгаан гүйдэл дамжуулахдаа ионосфер нь ердийн металл хавтан шиг 10 м-ээс дээш долгионы урттай радио долгионыг тусгадаг. Гэхдээ ионосферийн радио долгионыг тусгах, шингээх чадвар нь өдрийн цаг, улирлаас хамааран ихээхэн ялгаатай байдаг.

Ионосферийн долгионы тусгал, радио долгион дэлхийн гүдгэр гадаргууг тойрон гулзайлгах чадварын ачаар дэлхийн гадаргуу дээрх алслагдсан цэгүүдийн хооронд тогтвортой радио холбоо тогтоох боломжтой. Энэ гулзайлт нь долгионы урт удаан байх тусам илүү тод илэрдэг. Тиймээс дэлхийг тойрон эргэлдэж буй долгионы улмаас хол зайд радио холбоог зөвхөн 100 м-ээс их давсан долгионы урттай үед л хийх боломжтой. дунд болон урт долгион)

Богино долгион(долгионы урт нь 10-аас 100 м хүртэл) зөвхөн ионосфер болон дэлхийн гадаргуугаас олон ойлтоос болж хол зайд тархдаг. Богино долгионы тусламжтайгаар дэлхий дээрх радио станцуудын хооронд ямар ч зайд радио холбоог хийж болно.

Хэт богино радио долгион (λ <10 м) проникают сквозь ионосферу и почти не огибают поверхность Земли. Поэтому они используются для радиосвязи между пунктами в пределах прямой видимости, а также для связи с космическими кораблями.

Одоо радио долгионы өөр нэг хэрэглээг харцгаая. Энэ бол радар юм.

Радио долгион ашиглан объектыг илрүүлэх, нарийн байршлыг тогтоох гэж нэрлэдэг радар.Радар суурилуулах - радар(эсвэл радар) - дамжуулах, хүлээн авах хэсгүүдээс бүрдэнэ. Радар нь хэт өндөр давтамжийн цахилгаан хэлбэлзлийг ашигладаг. Хүчирхэг богино долгионы генераторыг антентай холбосон бөгөөд энэ нь өндөр чиглэлтэй долгион ялгаруулдаг. Цацрагийн хурц чиглэлийг долгионы нэмэлтээр олж авдаг. Антенн нь чичиргээ тус бүрийн илгээсэн долгионыг нэмэх үед зөвхөн өгөгдсөн чиглэлд бие биенээ харилцан бэхжүүлдэг байдлаар бүтээгдсэн. Бусад чиглэлд долгион нэмэгдэхэд тэдгээрийн бүрэн буюу хэсэгчилсэн харилцан цуцлалт үүсдэг.

Ойсон долгионыг ижил цацруулагч эсвэл өөр антен, мөн өндөр чиглэлтэй хүлээн авагч антенаар авдаг.

Зорилтот хүртэлх зайг тодорхойлохын тулд импульсийн цацрагийн горимыг ашигладаг. Дамжуулагч нь богино долгионоор долгион үүсгэдэг. Импульс бүрийн үргэлжлэх хугацаа нь секундын саяны нэг бөгөөд импульсийн хоорондох зай ойролцоогоор 1000 дахин урт байдаг. Түр зогсолтын үед туссан долгионыг хүлээн авдаг.

Зайг радио долгионы зорилтот болон буцаж очих нийт хугацааг хэмжих замаар тодорхойлно. Агаар мандал дахь радио долгионы хурд c = 3*10 8 м/с бараг тогтмол байдаг тул R = ct/2 байна.

Илгээсэн болон туссан дохиог бүртгэхийн тулд катодын цацрагийн хоолойг ашигладаг.

Радио долгионыг зөвхөн дуу дамжуулахаас гадна зураг (телевиз) дамжуулахад ашигладаг.

Зургийг зайнаас дамжуулах зарчим нь дараах байдалтай байна. Дамжуулах станц дээр зураг нь цахилгаан дохионы дараалалд хувирдаг. Дараа нь эдгээр дохионууд нь өндөр давтамжийн генераторын үүсгэсэн хэлбэлзлээр өөрчлөгддөг. Модуляцлагдсан цахилгаан соронзон долгион нь мэдээллийг хол зайд дамжуулдаг. Урвуу хувиргалтыг хүлээн авагч дээр гүйцэтгэдэг. Өндөр давтамжийн модуляцлагдсан хэлбэлзлийг илрүүлж, үүссэн дохиог харагдахуйц дүрс болгон хувиргадаг. Хөдөлгөөнийг дамжуулахын тулд тэд киноны зарчмыг ашигладаг: хөдөлж буй объектын (хүрээ) бага зэрэг ялгаатай зургууд секундэд хэдэн арван удаа (манай телевизэд 50 удаа) дамждаг.

Хүрээний дүрсийг дамжуулагч вакуум электрон хоолой - иконоскоп ашиглан хэд хэдэн цахилгаан дохио болгон хувиргадаг. Иконоскопоос гадна бусад дамжуулагч төхөөрөмжүүд байдаг. Иконоскоп дотор объектын дүрсийг оптик систем ашиглан дүрсэлсэн мозайк дэлгэц байдаг. Мозайк эс бүр цэнэглэгддэг бөгөөд түүний цэнэг нь эсэд туссан гэрлийн эрчмээс хамаарна. Энэ цэнэг нь электрон буугаар үүсгэгдсэн электрон цацраг эсийг цохиход өөрчлөгддөг. Электрон туяа нь мозайкийн эхний нэг шугамын бүх элементүүд, дараа нь өөр шугам гэх мэт (нийт 625 шугам) дараалан тусдаг.

Эсэргүүцлийн гүйдэл нь эсийн цэнэг хэр их өөрчлөгдөхөөс хамаарна. Р . Тиймээс резистор дээрх хүчдэл нь хүрээний шугамын дагуу гэрэлтүүлгийн өөрчлөлттэй пропорциональ өөрчлөгддөг.

Илрүүлсний дараа ижил дохиог телевизийн хүлээн авагчид хүлээн авдаг. Энэ видео дохиоЭнэ нь хүлээн авагч вакуум электрон хоолойн дэлгэц дээр харагдахуйц дүрс болж хувирдаг - кинескоп.

Телевизийн радио дохиог зөвхөн хэт богино (метр) долгионы мужид дамжуулж болно.

Ном зүй.

1. Мякишев Г.Я. , Буховцев Б.Б. Физик - 11. M. 1993 он.

2. Телеснин Р.В., Яковлев В.Ф. Физикийн курс. Цахилгаан. М. 1970

3. Yavorsky B.M., Pinsky A.A. Физикийн үндэс. 2-р боть. M. 1981

Хэсэг: "Байгаль дахь хүч - томьёогүй физик"
Хүүхэд болон насанд хүрэгчдэд зориулсан бие даан суралцах гарын авлага
В.Григорьев, Г.Мякишев нарын нэмэлт, тайлбар бүхий материалд үндэслэсэн вэбсайт
Хэсгийн 21-р хуудас

Дөрөвдүгээр бүлэг
ЦАХИЛГААН СОРОНГОНЫ ХҮЧ ҮЙЛ АЖИЛЛАГАА

5. Байгаль дахь цахилгаан соронзон долгион

5-1. нарны цацраг

Достоевскийн суут ухаанаас төрсөн баатруудын нэг Иван Карамазов: "Хавраар цэцэглэдэг наалдамхай навчнууд надад хайртай, хөх тэнгэр нь эрхэм юм."

Нарны гэрэл үргэлж хүний мөнхийн залуу нас, амьдралд байж болох хамгийн сайн сайхан байдлын бэлэг тэмдэг байсаар ирсэн бөгөөд хэвээр байна. Нарны дор амьдардаг хүний догдолсон баяр баясгалан, дөрвөн настай хүүгийн анхны шүлэгт:

Үргэлж нарны гэрэл байх болтугай
Үргэлж тэнгэр байх болтугай, Ээж нь үргэлж байх болтугай
Үргэлж би байх болтугай!

Гайхамшигт яруу найрагч Дмитрий Кедриний дөрвөлжинд:

Чи манай гал унтарлаа гэж байна.
Бид чамтай хамт хөгширсөн гэж чи хэлж байна.
Цэнхэр тэнгэр хэрхэн гэрэлтэж байгааг хараарай!

Гэхдээ биднээс хамаагүй хөгшин...

Харанхуйн хаант улс, харанхуйн хаант улс нь зөвхөн гэрэл байхгүй төдийгүй хүний сэтгэлийг хүндрүүлж, дарамталдаг бүхний бэлгэдэл юм.

Наранд шүтлэг нь хүн төрөлхтний хамгийн эртний бөгөөд хамгийн үзэсгэлэнтэй шүтлэг юм. Энэ бол Перугийн гайхалтай бурхан Кон-Тики, энэ бол эртний Египетчүүдийн бурхан - Ра юм. Хүмүүс оршин тогтнохынхоо эхэн үед нар бол амьдрал гэдгийг ойлгож чадсан. Нар бол бурхан биш, харин халуун бөмбөлөг гэдгийг бид эрт дээр үеэс мэддэг байсан ч хүн төрөлхтөн түүнд үүрд хүндэтгэлтэй хандах болно.

Аливаа юмс үзэгдлийг нарийн бичиж сурсан физикч хүн хүртэл нарны гэрэл бол тодорхой урттай цахилгаан соронзон долгион бөгөөд өөр юу ч биш гэж хэлэхэд өөрийгөө доромжилж байгаа мэт санагддаг. Гэхдээ энэ нь яг тийм бөгөөд бидний номонд та бид хоёр зөвхөн энэ тухай ярихыг хичээх хэрэгтэй.

Гэрлийн хувьд бид 0.4 микрометрээс 0.72 микрометр хүртэлх долгионы урттай цахилгаан соронзон долгионыг хүлээн авдаг (хэрэв улаан гэрэл маш тод байвал 0.8 микрометр ба түүнээс дээш). Бусад долгион нь харааны сэтгэгдэл төрүүлдэггүй.

Гэрлийн долгионы урт маш богино. Далайн дундаж давалгаа маш их нэмэгдэж, Америкийн Нью-Йоркоос Европын Лиссабон хүртэл Атлантын далайг бүхэлд нь эзэлсэн гэж төсөөлөөд үз дээ. Ижил томруулсан гэрлийн долгионы урт нь номын хуудасны өргөнөөс арай л давна.

5-2. Хийн ба цахилгаан соронзон долгион

Гэхдээ огт өөр долгионы урттай цахилгаан соронзон долгион байдгийг бид сайн мэднэ. км урт долгион байдаг; Үзэгдэх гэрлээс богино байдаг: хэт ягаан туяа, рентген туяа гэх мэт. Яагаад байгаль бидний нүдийг (түүнчлэн амьтдын нүдийг) тодорхой, харьцангуй нарийхан долгионы уртад мэдрэмтгий болгосон бэ?

Цахилгаан соронзон долгионы масштаб дээр харагдах гэрэл нь хэт ягаан болон хэт улаан туяаны хооронд хавчуулагдсан жижигхэн зурвасыг эзэлдэг. Ирмэгүүдийн дагуу атомын цөмөөс ялгардаг радио долгион ба гамма цацрагийн өргөн зурвасууд байдаг.

Эдгээр бүх долгионууд нь энергийг зөөдөг бөгөөд энэ нь бидний хувьд гэрэлтэй адил зүйлийг хийх боломжтой юм шиг санагдаж байна. Нүд нь тэдэнд мэдрэмтгий байж магадгүй юм.

Мэдээжийн хэрэг, бүх долгионы урт тохиромжтой биш гэж бид шууд хэлж чадна. Гамма туяа, рентген туяа нь зөвхөн онцгой нөхцөлд мэдэгдэхүйц ялгардаг бөгөөд бидний эргэн тойронд бараг байдаггүй. Тийм ээ, энэ бол "Бурханд талархал" юм. Тэд (ялангуяа гамма туяа) цацрагийн өвчин үүсгэдэг тул хүн төрөлхтөн гамма туяагаар ертөнцийн дүр төрхийг удаан хугацаанд таашааж чадахгүй байв.

Урт радио долгион нь туйлын тохиромжгүй байх болно. Далайн давалгаа далайн эргийн цухуйсан чулуунуудыг тойрон эргэлддэг шиг тэд метрийн хэмжээтэй объектуудыг чөлөөтэй тонгойлгодог бөгөөд бид маш тодорхой харах шаардлагатай объектуудыг шалгаж чадахгүй байв. Саад тотгорыг тойрсон долгион (дифракц) гулзайлгах нь бид ертөнцийг "шавар дахь загас шиг" харах болно.

Гэхдээ биеийг халаах чадвартай боловч бидэнд үл үзэгдэх хэт улаан туяа (дулаан) байдаг. Тэд нүдэнд мэдрэгддэг долгионы уртыг амжилттай сольж чадах юм шиг санагдаж байна. Эсвэл эцэст нь нүд нь хэт ягаан туяанд дасан зохицож чаддаг.

За, бидний харагдах гэрэл гэж нэрлэдэг долгионы уртын нарийхан зурвасыг масштабын яг энэ хэсэгт сонгох нь огт санамсаргүй хэрэг үү? Эцсийн эцэст Нар нь харагдахуйц гэрэл, хэт ягаан, хэт улаан туяаг хоёуланг нь ялгаруулдаг.

Үгүй бас үгүй! Энэ нь эндээс хол байна. Юуны өмнө, нарны цахилгаан соронзон долгионы хамгийн их ялгаралт нь харагдах спектрийн шар-ногоон бүсэд яг оршдог. Гэхдээ энэ бол гол зүйл биш! Цацраг туяа нь спектрийн хөрш зэргэлдээ бүс нутагт ч нэлээд хүчтэй байх болно.

5-3. Агаар мандалд "цонх"

Бид агаарын далайн ёроолд амьдардаг. Дэлхий нь агаар мандалаар хүрээлэгдсэн байдаг. Бид үүнийг ил тод эсвэл бараг ил тод гэж үздэг. Тэгээд тэр

Энэ нь бодит байдал дээр ийм байдаг, гэхдээ зөвхөн бидний нүдээр мэдрэгддэг долгионы уртын нарийхан хэсэгт (тийм тохиолдолд физикчдийн хэлснээр спектрийн нарийн хэсэг) л байдаг.

Энэ бол агаар мандал дахь анхны оптик "цонх" юм. Хүчилтөрөгч нь хэт ягаан туяаг хүчтэй шингээдэг. Усны уур нь хэт улаан туяаны цацрагийг блоклодог. Урт радио долгионууд ионосферээс ойж, буцаж шидэгддэг.

0.25 см-ээс 30 метр хүртэлх долгионд тунгалаг байдаг өөр нэг "радио цонх" байдаг. Гэхдээ эдгээр долгионууд нь аль хэдийн дурьдсанчлан нүдэнд тохиромжгүй, нарны спектр дэх эрчим нь маш бага байдаг. Дэлхийн 2-р дайны үед радаруудыг сайжруулснаар эдгээр долгионыг хэрхэн найдвартай авч болохыг сурахын тулд радио технологийн хөгжилд томоохон үсрэлт хийсэн.

Ийнхүү оршин тогтнохын төлөөх тэмцлийн явцад амьд организмууд хамгийн хүчтэй, зорилгодоо маш сайн тохирсон цацраг туяанд яг тодорхой хариу үйлдэл үзүүлдэг эрхтэнтэй болсон.

Нарны цацрагийн хамгийн их цацраг нь "оптик цонхны" дунд яг таарч байгаа нь байгалиас өгсөн нэмэлт бэлэг гэж үзэх ёстой. (Ерөнхийдөө байгаль дэлхий маань манай гаригийн хувьд туйлын өгөөмөр сэтгэлтэй болсон. Тэр биднийг төрж, аз жаргалтай амьдрахын тулд бүх зүйлийг эсвэл бараг бүх зүйлийг хийсэн гэж хэлж болно. Тэр мэдээж бүгдийг "урьдчилан" харж чадахгүй байсан. Түүний өгөөмөр сэтгэлийн үр дагаврыг тэр бидэнд өгч, улмаар бидний ирээдүйн хувь заяаны хариуцлагыг хүлээсэн.) Нарны хамгийн их цацрагийг агаар мандлын хамгийн их тунгалаг байдалтай гайхалтай давхцалгүйгээр хийх боломжтой байсан. Нарны туяа эрт орой хэзээ нэгэн цагт дэлхий дээрх амьдралыг сэрээж, ирээдүйд түүнийг дэмжих боломжтой байх болно.

5-4. Хөх тэнгэр

Хэрэв та энэ номыг цаг хугацаа, мөнгө зарцуулсан тул хаях нь харамсалтай, өөрийгөө боловсрол олгох гарын авлага болгон биш, харин "мэдрэмж, мэдрэмж, зохицуулалтаар" уншиж байгаа бол та анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. илэрхий зөрчилдөөн. Нарны цацрагийн хамгийн их цацраг нь спектрийн шар-ногоон хэсэгт унадаг бөгөөд бид үүнийг шар өнгөтэй гэж үздэг.

Үүнд уур амьсгал буруутай. Энэ нь спектрийн урт долгионы хэсгийг (шар) илүү сайн, богино долгионы хэсгийг муу дамжуулдаг. Тиймээс ногоон гэрэл их суларсан бололтой.

Богино долгионы урт нь ерөнхийдөө агаар мандалд бүх чиглэлд, ялангуяа эрчимтэй тархдаг. Тийм ч учраас шар, улаан биш, “хөх тэнгэр бидний дээгүүр гэрэлтдэг”. Хэрэв уур амьсгал огт байхгүй байсан бол бидний дээгүүр танил тэнгэр байхгүй байх байсан. Түүний оронд нүд гялбам нартай хар ангал бий. Одоогоор үүнийг зөвхөн сансрын нисгэгчид л харсан.

Хамгаалалтын хувцасгүй ийм нар нь хор хөнөөлтэй байдаг. Өндөр ууланд, амьсгалах зүйл хэвээр байх үед нар тэсэхийн аргагүй шатаж байна *): та хувцасгүй, цасан дээр хар шилгүй үлдэж чадахгүй. Та арьс, нүдний торлог бүрхэвчийг шатааж болно.

*) Хэт ягаан туяа нь агаар мандлын дээд давхаргад хангалттай шингэдэггүй.

Супер тогоочийн тэмдэглэл. Дэлхийн тэнгэрийн хөхрөлтийн гол эх үүсвэр нь агаар мандлын хүчилтөрөгч (азот нь өнгөгүй) юм. Агаар дахь тоос нь хүчилтөрөгчийн энэ хөхрөлтийг гадагшлуулж, цагаан өнгөтэй болгодог. Агаар цэвэр байх тусам дэлхийн тэнгэр илүү гэрэлтэж, хөхрөх болно. Хэрэв дэлхий хлорын уур амьсгалтай байсан бол тэнгэр ногоон өнгөтэй байх байсан.

5-5. Нарны бэлэг

Дэлхий дээр унах гэрлийн долгион нь байгалийн үнэлж баршгүй бэлэг юм. Юуны өмнө тэд дулааныг, амьдралаар хангадаг. Тэд байгаагүй бол сансрын хүйтэн дэлхийг дөнгөлөх байсан. Хэрэв хүн төрөлхтний хэрэглэж буй бүх эрчим хүчний хэмжээг (түлш, ус, салхи) 30 дахин нэмэгдүүлсэн бол энэ нь нарны бидэнд ямар ч асуудалгүйгээр, үнэ төлбөргүй өгдөг эрчим хүчний ердөө мянганы нэгтэй тэнцэх болно.

Нэмж дурдахад түлшний гол төрөл болох нүүрс, газрын тос нь "нарны лаазалсан туяа"-аас өөр зүйл биш юм. Эдгээр нь манай гарагийг, магадгүй зарим талаараа амьтны ертөнцийг бүрхсэн ургамлын үлдэгдэл юм.

Нэгэн цагт цахилгаан станцуудын турбин дахь ус нарны цацрагийн нөлөөгөөр уурын хэлбэрээр дээшээ өргөгджээ. Энэ нь манай агаар мандлын агаарын массыг хөдөлгөдөг нарны туяа юм.

Гэхдээ энэ нь бүгд биш юм. Гэрлийн долгион нь зөвхөн халаахаас илүү их зүйлийг хийдэг. Тэд энгийн халаалт нь үүсгэж чадахгүй бодис дахь химийн идэвхжлийг сэрээдэг. Даавуу бүдгэрч, идээлэх нь химийн урвалын үр дүн юм.

Хамгийн чухал урвалууд нь "наалдамхай хаврын навч", түүнчлэн нарс зүү, өвс навч, мод, олон бичил биетэнд явагддаг. Нарны доорх ногоон навчинд дэлхий дээрх бүх амьдралд шаардлагатай үйл явц явагддаг. Тэд бидэнд хоол хүнс өгдөг, амьсгалах хүчилтөрөгч өгдөг.

Бидний бие нь бусад өндөр амьтдын организмын нэгэн адил цэвэр химийн элементүүдийг атомын нарийн төвөгтэй гинж буюу органик бодисын молекул болгон нэгтгэх чадваргүй байдаг. Бидний амьсгал агаар мандлыг байнга хордуулдаг. Бид амин чухал хүчилтөрөгчийг хэрэглэснээр нүүрстөрөгчийн давхар ислийг (CO2) гаргаж, хүчилтөрөгчийг холбож, агаарыг амьсгалахад тохиромжгүй болгодог. Үүнийг байнга цэвэрлэж байх шаардлагатай. Хуурай дээрх ургамал, далай дахь бичил биетүүд бидний төлөө үүнийг хийдэг.

Навч нь агаараас нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээж, түүний молекулуудыг нүүрстөрөгч ба хүчилтөрөгч болгон задалдаг. Нүүрстөрөгчийг амьд ургамлын эд эсийг бий болгоход ашигладаг бөгөөд цэвэр хүчилтөрөгчийг агаарт буцааж өгдөг. Дэлхийгээс гаргаж авсан бусад элементийн атомуудыг нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээнд холбосноор ургамал уураг, өөх тос, нүүрс усны молекулуудыг бий болгодог: бидний болон амьтдын хоол хүнс.

Энэ бүхэн нарны цацрагийн энергийн улмаас тохиолддог. Түүнээс гадна энд онцгой чухал зүйл бол зөвхөн энерги биш, харин түүний ирж буй хэлбэр юм. Фотосинтез (эрдэмтэд энэ үйл явц гэж нэрлэдэг) нь зөвхөн спектрийн тодорхой мужид цахилгаан соронзон долгионы нөлөөн дор явагддаг.

Бид фотосинтезийн механизмын талаар ярихыг оролдохгүй. Одоогоор бүрэн тодорхойлогдоогүй байна. Ийм зүйл тохиолдоход хүн төрөлхтний хувьд шинэ эрин үе эхлэх бололтой. Уураг болон бусад органик бодисыг хөх тэнгэрийн дор тортогуудад шууд ургуулж болно.

5-6. Хөнгөн даралт

Хамгийн сайн химийн урвалууд нь гэрлээр үүсдэг. Үүний зэрэгцээ тэрээр энгийн механик үйлдэл хийх чадвартай болж хувирав. Энэ нь эргэн тойрон дахь биед дарамт учруулдаг. Үнэн, энд бас гэрэл нь тодорхой амттанг харуулдаг. Гэрлийн даралт маш бага байна. Цэлмэг нартай өдөр дэлхийн гадаргуугийн нэг квадрат метрт ногдох хүч ердөө хагас миллиграмм байна.

Дэлхийн бөмбөрцөгт 60,000 тонн орчим нэлээд чухал хүч үйлчилдэг боловч таталцлын хүчтэй харьцуулахад маш бага (1014 дахин бага).

Тиймээс гэрлийн даралтыг илрүүлэхийн тулд П.Н.Лебедевийн асар их авьяас шаардлагатай байв. Манай зууны эхэн үед тэрээр зөвхөн хатуу биетүүд төдийгүй хийн даралтыг хэмжсэн.

Хэдийгээр гэрлийн даралт маш бага боловч түүний үр нөлөөг заримдаа нүцгэн нүдээр шууд ажиглаж болно. Үүнийг хийхийн тулд та сүүлт одыг харах хэрэгтэй.

Өчүүхэн жижиг хэсгүүдээс бүрдсэн сүүлт одны сүүл нь нарыг тойрон хөдөлж байх үед үргэлж нарны эсрэг чиглэлд чиглүүлдэг болохыг эртнээс анзаарсан.

Сүүлт одны сүүлний бөөмс нь маш жижиг тул гэрлийн даралтын хүч нь наранд татагдах хүчнүүдтэй харьцуулах боломжтой эсвэл бүр илүү байдаг. Тийм ч учраас сүүлт одны сүүлийг нарнаас холдуулдаг.

Яагаад ийм зүйл болсныг ойлгоход хэцүү биш юм. Таталцлын хүч нь масстай пропорциональ, тиймээс биеийн шугаман хэмжээсийн шоо хэмжээтэй байна. Нарны даралт нь гадаргуугийн хэмжээтэй, тиймээс шугаман хэмжээсийн квадраттай пропорциональ байна. Бөөмүүд багасах тусам таталцлын хүч нь даралтаас хурдан буурч, жижиг хэсгүүдийн хэмжээ нь гэрлийн даралтын хүчнээс бага болдог.

Америкийн "Эхо" хиймэл дагуултай холбоотой нэгэн сонирхолтой хэрэг гарчээ. Хиймэл дагуул тойрог замд орсны дараа том хэмжээний полиэтилен бүрхүүлийг шахсан хийгээр дүүргэжээ. Ойролцоогоор 30 метрийн диаметртэй хөнгөн бөмбөг үүссэн. Нэг хувьсгалын үеэр нарны цацрагийн даралт түүнийг тойрог замаас 5 метрээр зайлуулдаг нь санаанд оромгүй болов. Үүний үр дүнд хиймэл дагуул төлөвлөсний дагуу 20 жил биш, нэг жил хүрэхгүй хугацаанд тойрог замд үлджээ.

Оддын дотор хэдэн сая градусын температурт цахилгаан соронзон долгионы даралт асар их утгад хүрэх ёстой. Энэ нь таталцлын хүч ба ердийн даралтын зэрэгцээ одны доторх үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэж таамаглах ёстой.

Гэрлийн даралт үүсэх механизм нь харьцангуй энгийн бөгөөд бид энэ талаар хэдэн үг хэлж болно. Бодис дээр туссан цахилгаан соронзон долгионы цахилгаан орон нь электронуудыг хөдөлгөдөг. Тэд долгионы тархалтын чиглэлд хөндлөн хэлбэлзэж эхэлдэг. Гэхдээ энэ нь өөрөө дарамт үүсгэдэггүй.

Долгионы соронзон орон нь хөдөлгөөнд орсон электронууд дээр ажиллаж эхэлдэг. Яг энэ нь электронуудыг гэрлийн туяа дагуу түлхэж, эцэст нь бүхэлдээ материйн хэсэг дээр даралт үүсэхэд хүргэдэг.

5-7. Алс холын ертөнцийн элч нар

Манай Галактик нь энгийн оддын бөөгнөрөл, нар бол шар одойнуудын ердийн од болох орчлон ертөнцийн хязгааргүй өргөн цар хүрээг бид мэднэ. Зөвхөн нарны аймгийн дотор л дэлхийн бөмбөрцгийн давуу байрлал илчлэгддэг. Дэлхий бол нарны аймгийн бүх гарагуудын дунд амьдрахад хамгийн тохиромжтой нь юм.

Бид тоо томшгүй олон оддын ертөнцийн байршлыг төдийгүй тэдгээрийн найрлагыг мэддэг. Тэдгээр нь манай дэлхийтэй ижил атомуудаас бүтээгдсэн. Дэлхий бол нэг юм.

Гэрэл бол алс холын ертөнцийн элч юм. Тэр бол амьдралын эх сурвалж, мөн бидний орчлон ертөнцийн талаарх мэдлэгийн эх сурвалж юм. Дэлхий дээр ирж буй цахилгаан соронзон долгионууд бидэнд "Дэлхий ямар агуу, үзэсгэлэнтэй вэ" гэж хэлдэг. Зөвхөн цахилгаан соронзон долгионууд л "ярьдаг" - таталцлын орон нь Орчлон ертөнцийн талаар ижил төстэй мэдээллийг өгдөггүй.

Од, оддын бөөгнөрөлийг энгийн нүдээр эсвэл дурангаар харж болно. Гэхдээ тэд юунаас бүтсэнийг бид яаж мэдэх вэ? Энд гэрлийн долгионыг уртаар нь ангилж, өөр өөр чиглэлд илгээдэг спектрийн аппарат нүдний тусламжид ирдэг.

Халаасан хатуу эсвэл шингэн нь урт хэт ягаан туяанаас богино хэт ягаан туяа хүртэлх бүх боломжит долгионы уртыг тасралтгүй спектрийг ялгаруулдаг.

Бодисын халуун уурын тусгаарлагдсан эсвэл бараг тусгаарлагдсан атомууд нь огт өөр асуудал юм. Тэдний спектр нь өргөн бараан судлуудаар тусгаарлагдсан янз бүрийн тод өнгийн өнгөт шугамын палисад юм. Өнгөт шугам бүр нь тодорхой урттай цахилгаан соронзон долгионтой тохирч байна *).

*) Дашрамд хэлэхэд, бидний гадна байгальд ямар ч өнгө байдаггүй, зөвхөн өөр өөр урттай долгионууд байдаг.

Хамгийн чухал нь: аливаа химийн элементийн атомууд нь бусад элементийн атомын спектрээс ялгаатай нь өөрийн гэсэн спектрийг өгдөг. Хүний хурууны хээтэй адил атомын шугамын спектр нь өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Хурууны арьсан дээрх хэв маягийн өвөрмөц байдал нь гэмт хэрэгтнийг олоход тусалдаг. Үүний нэгэн адил спектрийн бие даасан шинж чанар нь физикчдэд биетийг ойр орчмын үед төдийгүй гэрлийн цацраг хүртэл сая сая жил дамждаг зайд зайлуулах үед түүнд хүрэлгүйгээр түүний химийн найрлагыг тодорхойлох боломжийг олгодог. . Зөвхөн бие нь тод гэрэлтэх шаардлагатай **).

**) Нар ба оддын химийн найрлагыг ялгаруулах спектрээс биш, харин нягт фотосферийн тасралтгүй спектрээс, харин нарны агаар мандлын шингээлтийн спектрээс тодорхойлдог. Бодисын уур нь халуун төлөвт ялгардаг долгионы уртыг хамгийн эрчимтэй шингээдэг. Тасралтгүй спектрийн дэвсгэр дээрх харанхуй шингээлтийн шугамууд нь селестиел биетүүдийн найрлагыг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Дэлхий дээр байдаг эдгээр элементүүд нь нар, одноос "олдсон". Гелиумыг нарнаас бүр эрт илрүүлсэн бөгөөд дараа нь дэлхий дээр олдсон.

Хэрэв ялгаруулагч атомууд соронзон орон дотор байвал тэдгээрийн спектр мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөг. Тусдаа өнгөт судлууд нь хэд хэдэн мөрөнд хуваагдана. Энэ нь оддын соронзон орныг илрүүлэх, түүний хэмжээг тооцоолох боломжийг олгодог зүйл юм.

Одууд маш хол байдаг тул бид хөдөлж байгаа эсэхийг шууд анзаарч чадахгүй. Гэвч тэднээс ирж буй гэрлийн долгион бидэнд энэ мэдээллийг авчирдаг. Долгионы урт нь эх үүсвэрийн хурдаас хамаарах (өмнө дурдсан Доплер эффект) нь оддын хурдыг төдийгүй тэдний эргэлтийг шүүх боломжтой болгодог.

Орчлон ертөнцийн талаарх үндсэн мэдээлэл агаар мандлын "оптик цонхоор" бидэнд ирдэг. Радио одон орон судлал хөгжихийн хэрээр Галактикийн тухай улам бүр шинэ мэдээлэл "радио цонхоор" ирж байна.

5-8. Цахилгаан соронзон долгион хаанаас гардаг вэ?

SuperCook Тайлбар: Цахилгаан соронзон долгионы цорын ганц эх үүсвэр нь цэнэгтэй бөөмсийн хурдатгал юм.Мөн ийм хурдатгал нь огт өөр шалтгааны улмаас үүсч болно.

Орчлон ертөнцөд радио долгион хэрхэн үүсдэгийг бид мэддэг, эсвэл мэддэг гэж боддог. Цацрагийн эх үүсвэрүүдийн нэг бол мөргөлдөх цэнэгтэй бөөмсийн удаашралаас үүсэх дулааны цацраг юм. Илүү сонирхолтой зүйл бол дулааны бус радио ялгаруулалт юм.

Үзэгдэх гэрэл, хэт улаан туяа, хэт ягаан туяа нь бараг зөвхөн дулааны гаралтай байдаг. Нар болон бусад оддын өндөр температур нь цахилгаан соронзон долгион үүсэх гол шалтгаан болдог. Одууд мөн радио долгион, рентген туяа ялгаруулдаг боловч эрчим нь маш бага байдаг.

Сансар огторгуйн цацрагийн цэнэглэгдсэн хэсгүүд дэлхийн агаар мандлын атомуудтай мөргөлдөхөд богино долгионы цацраг үүснэ: гамма ба рентген туяа. Үнэн бол агаар мандлын дээд давхаргад төрсөн тул тэдгээр нь бараг бүрэн шингэж, түүний зузааныг дайран өнгөрч, дэлхийн гадаргуу дээр хүрч чаддаггүй.

Атомын цөмийн цацраг идэвхт задрал нь дэлхийн гадаргуу дээрх гамма цацрагийн гол эх үүсвэр юм. Эндээс энергийг байгалийн хамгийн баялаг "энергийн агуулах" болох атомын цөмөөс авдаг.

Бүх амьд биетүүд цахилгаан соронзон долгион ялгаруулдаг. Юуны өмнө, ямар ч халсан биетэй адил хэт улаан туяа. Зарим шавж (галт хорхой гэх мэт) болон далайн гүний загас нь үзэгдэх гэрлийг ялгаруулдаг. Энд гэрэлтдэг эрхтнүүдийн химийн урвалын улмаас үүсдэг (хүйтэн гэрэл).

Эцэст нь ургамал, амьтны эд эсийн хуваагдалтай холбоотой химийн урвалын үед хэт ягаан туяа ялгардаг. Эдгээр нь ЗХУ-ын эрдэмтэн Гурвичийн олж илрүүлсэн митогенетик туяа юм. Нэгэн цагт тэдгээр нь эсийн амьдралд асар их ач холбогдолтой юм шиг санагдаж байсан боловч хожим нь илүү нарийвчлалтай туршилтууд нь энд хэд хэдэн эргэлзээ төрүүлэв.

5-9. Үнэрлэх ба цахилгаан соронзон долгион

Зөвхөн үзэгдэх гэрэл мэдрэхүйд нөлөөлдөг гэж хэлж болохгүй. Хэрэв та халуун данх эсвэл зууханд гараа өргөх юм бол бидний бие хэт улаан туяаны нэлээн хүчтэй урсгалыг мэдрэх чадвартай байдаг. Үнэн бол арьсанд байрлах мэдрэмтгий элементүүд нь цацраг туяанд шууд хариу үйлдэл үзүүлэхгүй, харин үүнээс үүдэлтэй халаалтанд нөлөөлдөг. Магадгүй хэт улаан туяа нь биед өөр нөлөө үзүүлэхгүй байж болох ч энэ нь тийм биш юм. Эцсийн хариултыг үнэрийн оньсого тайлсаны дараа авах болно.

Хүмүүс, тэр ч байтугай олон амьтан, шавжнууд тодорхой бодис агуулагдаж байгааг холоос хэрхэн үнэрлэдэг вэ? Энгийн хариулт нь үүнийг харуулж байна: үнэрлэх эрхтнүүдэд нэвтэрч, бодисын молекулууд нь эдгээр эрхтнүүдийг цочрооход хүргэдэг бөгөөд үүнийг бид тодорхой үнэр гэж ойлгодог.

Гэхдээ энэ баримтыг бид хэрхэн тайлбарлах вэ: зөгийн бал нь шилэн саванд битүүмжилсэн байсан ч зөгийн бал руу хошуурдаг вэ? Эсвэл өөр нэг баримт: зарим шавжнууд бодисын агууламж багатай үнэртэй байдаг тул нэг хүнд дунджаар нэгээс бага молекул байдаг.

Үүнтэй холбогдуулан үнэрлэх мэдрэмж нь харагдах гэрлийн долгионы уртаас 10 дахин урт цахилгаан соронзон долгионы нөлөөгөөр үүсдэг гэсэн таамаглал дэвшүүлж, боловсруулж байна. Эдгээр долгион нь молекулуудын бага давтамжийн чичиргээнээс ялгарч, үнэрлэх эрхтэнд нөлөөлдөг. Энэ онол бидний нүд, хамар хоёрыг санаанд оромгүй байдлаар ойртуулж байгаа нь сонин юм. Аль аль нь цахилгаан соронзон долгионы хүлээн авагч, анализаторын өөр төрлүүд юм. Энэ бүхэн үнэн эсэхийг хэлэхэд хэцүү хэвээр байна.

5-10. Чухал "үүл"

Энэ урт бүлгийн турш үнэртэй ус гэх мэт нарийн газар хүртэл нэвтэрч буй цахилгаан соронзонгийн төгсгөлгүй олон янзын илрэлийг гайхшруулж ядсан уншигчид энэ дэлхий дээр түүнээс илүү таатай онол байхгүй гэсэн дүгнэлтэд хүрч магадгүй юм. энэ. Атомын бүтцийн тухай ярихад зарим нэг төөрөгдөл байсан нь үнэн. Үгүй бол электродинамик нь өө сэвгүй, халдашгүй мэт санагддаг.

Энэхүү асар их сайн сайхан мэдрэмж нь атомын бүтэц хараахан мэдэгдээгүй байсан өнгөрсөн зууны сүүлчээр физикчдийн дунд үүссэн. Энэ мэдрэмж үнэхээр бүрэн дүүрэн байсан тул хоёр зууны зааг дээр Английн нэрт физикч Томсон түүний харц нь зөвхөн хоёр "жижиг үүл" харагдсан үүлгүй шинжлэх ухааны тэнгэрийн хаяаны тухай ярих үндэслэлтэй мэт санагдав. Энэ яриа нь гэрлийн хурдыг хэмжих Мишельсоны туршилт, дулааны цацрагийн асуудлын тухай байв. Мишельсоны туршилтын үр дүн харьцангуйн онолын үндэс болсон. Дулааны цацрагийн талаар дэлгэрэнгүй яръя.

Бүх халсан бие нь цахилгаан соронзон долгион ялгаруулдагт физикчид гайхсангүй. Максвеллийн тэгшитгэлийн эв нэгдэлтэй систем ба Ньютоны механикийн хуулиудад тулгуурлан энэ үзэгдлийг тоон байдлаар хэрхэн дүрслэхийг сурахад л хангалттай байв. Энэ асуудлыг шийдэж байхдаа Рэйли, Женет нар гайхалтай, парадокс үр дүнд хүрсэн. Онолоос харахад энэ нь бүрэн өөрчлөгддөггүй, тухайлбал, 36.6 хэмийн температуртай хүний бие ч гэсэн нүд гялбам гялалзаж, зайлшгүй эрчим хүчээ алдаж, бараг үнэмлэхүй тэг хүртэл хурдан хөргөх шаардлагатай болно.

Онол ба бодит байдлын хоорондох илэрхий зөрчилдөөнийг шалгахын тулд нарийн туршилт хийх шаардлагагүй. Үүний зэрэгцээ бид давтан хэлье, Рэйли, Жинс нарын тооцоо ямар ч эргэлзээ төрүүлээгүй. Эдгээр нь онолын хамгийн ерөнхий мэдэгдлүүдийн шууд үр дагавар байв. Ямар ч заль мэх нь нөхцөл байдлыг аварч чадахгүй.

Олон удаа туршсан цахилгаан соронзон хуулиудыг богино цахилгаан соронзон долгионы цацрагийн асуудалд ашиглахыг оролдсон даруйдаа ажил хаясан нь физикчдийг гайхшруулж, "хэт ягаан туяаны сүйрлийн" тухай ярьж эхлэв *). Томсон нэг "үүл"-ийн тухай ярихдаа үүнийг санасан юм. Яагаад зөвхөн "үүл" гэж? Тийм ээ, тэр үед физикчдэд дулааны цацрагийн асуудал нь асар том ололт амжилтын цаана тийм ч чухал биш хувийн жижиг асуудал мэт санагдаж байсан.

*) Асуудал нь маш богино долгионы цацрагтай холбоотой байсан тул "сүйрэл" -ийг хэт ягаан туяа гэж нэрлэдэг байв.

Гэсэн хэдий ч энэхүү "үүл" нь өсөн нэмэгдэж, аварга үүл болон хувирч, шинжлэх ухааны тэнгэрийн хаяаг бүхэлд нь бүрхэж, урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй аадар бороо орж, сонгодог физикийн үндэс суурийг бүхэлд нь эвдэх хувь тавилантай байв. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн тэрээр дэлхийн тухай шинэ физик ойлголтыг амьдралд авчирсан бөгөөд үүнийг бид одоо "квант онол" гэсэн хоёр үгээр товчхон тэмдэглэж байна.

Цахилгаан соронзон хүч болон ерөнхийдөө хүчний талаарх бидний санаа бодлыг эрс өөрчилсөн шинэ зүйлийн талаар ярихаасаа өмнө харцаа эргүүлж, бидний өссөн өндрөөс цахилгаан соронзон хүч яагаад байгальд ийм чухал үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг тодорхой төсөөлөхийг хичээцгээе. .

Сервер түрээслэх. Вэбсайт байршуулах. Домэйн нэр:

C --- redtram-аас ирсэн шинэ мессежүүд:

С-ээс ирсэн шинэ мессежүүд --- thor:

Үргэлж нар байх болтугай, үргэлж тэнгэр байх болтугай, үргэлж ээж байх болтугай, үргэлж би байх болтугай!

гайхамшигтай яруу найрагч Дмитрий Кедриний дөрвөлжинд:

Чи манай гал унтарлаа гэж байна. Чи бид хоёрыг хөгширсөн гэж чи хэлдэг, Хөх тэнгэр хэрхэн гэрэлтэхийг хараарай! Гэхдээ биднээс хамаагүй хөгшин...

Гэрлийн хувьд бид 0.00004 сантиметрээс 0.000072 сантиметр хүртэлх долгионы урттай цахилгаан соронзон долгионыг хүлээн авдаг. Бусад долгион нь харааны сэтгэгдэл төрүүлдэггүй.

Гэрлийн долгионы урт маш богино. Далайн дундаж давалгаа маш их нэмэгдэж, Америкийн Нью-Йоркоос Европын Лиссабон хүртэл Атлантын далайг бүхэлд нь эзэлсэн гэж төсөөлөөд үз дээ. Ижил томруулсан гэрлийн долгионы урт нь энэ хуудасны өргөнөөс арай урт байх болно.

Нүд ба цахилгаан соронзон долгион

Агаар мандалд "цонх"

Бид агаарын далайн ёроолд амьдардаг. Дэлхий нь агаар мандалаар хүрээлэгдсэн байдаг. Бид үүнийг ил тод эсвэл бараг ил тод гэж үздэг. Энэ нь бодит байдал дээр ийм байдаг, гэхдээ зөвхөн долгионы уртын нарийхан хэсэгт (ийм тохиолдолд физикчдийн хэлснээр спектрийн нарийн хэсэг) бидний нүд мэдрэгддэг.

Богино долгионы урт нь ерөнхийдөө агаар мандалд бүх чиглэлд, ялангуяа эрчимтэй тархдаг. Тийм ч учраас бидний дээгүүр шар, улаан биш хөх тэнгэр гэрэлтдэг. Хэрэв уур амьсгал огт байхгүй байсан бол бидний дээгүүр танил тэнгэр байхгүй байх байсан. Түүний оронд нүд гялбам нартай хар ангал бий. Одоогоор үүнийг зөвхөн сансрын нисгэгчид л харсан.

Хамгаалалтын хувцасгүй ийм нар нь хор хөнөөлтэй байдаг. Өндөр ууланд, амьсгалах зүйл байх үед нар тэсэхийн аргагүй шатдаг *: та хувцасгүй, цасан дээр хар шилгүй үлдэж чадахгүй. Та арьс, нүдний торлог бүрхэвчийг шатааж болно.

* (Хэт ягаан туяа нь агаар мандлын дээд давхаргад хангалттай шингэдэггүй.)

Үүнээс гадна түлшний үндсэн төрөл болох нүүрс, газрын тос нь "нарны лаазалсан туяа"-аас өөр зүйл биш юм. Эдгээр нь манай гарагийг, магадгүй зарим талаараа амьтны ертөнцийг бүрхсэн ургамлын үлдэгдэл юм.

Хамгийн чухал урвалууд нь "наалдамхай хаврын навч", түүнчлэн нарс зүү, өвс, модны навч, олон бичил биетэнд явагддаг. Нарны доорх ногоон навчинд дэлхий дээрх бүх амьдралд шаардлагатай үйл явц явагддаг. Тэд бидэнд хоол хүнс өгдөг, амьсгалах хүчилтөрөгч өгдөг.

Бидний бие нь бусад өндөр амьтдын организмын нэгэн адил цэвэр химийн элементүүдийг атомын нарийн төвөгтэй гинж буюу органик бодисын молекул болгон нэгтгэх чадваргүй байдаг. Бидний амьсгал агаар мандлыг байнга хордуулдаг. Бид амин чухал хүчилтөрөгчийг хэрэглэснээр нүүрстөрөгчийн давхар ислийг (CO 2) гадагшлуулж, хүчилтөрөгчийг холбож, агаарыг амьсгалахад тохиромжгүй болгодог. Үүнийг байнга цэвэрлэж байх шаардлагатай. Хуурай дээрх ургамал, далай дахь бичил биетүүд бидний төлөө үүнийг хийдэг.

Хөнгөн даралт

Яагаад ийм зүйл болсныг ойлгоход хэцүү биш юм. Таталцлын хүч нь масстай пропорциональ, тиймээс биеийн шугаман хэмжээсийн шоо хэмжээтэй байна. Нарны даралт нь гадаргуугийн хэмжээтэй, тиймээс шугаман хэмжээсийн квадраттай пропорциональ байна. Бөөмс багасах тусам таталцлын хүч буурна Илүү хурдан, даралтаас , мөн хангалттай жижиг ширхэгийн хэмжээтэй үед гэрлийн даралтын хүч багасна.

Алс холын ертөнцийн элч нар

Манай Галактик нь энгийн оддын бөөгнөрөл, нар бол шар одойнуудын тоонд багтдаг ердийн од болох орчлон ертөнцийн хязгааргүй өргөн цар хүрээг бид мэднэ. Зөвхөн нарны аймгийн дотор л дэлхийн бөмбөрцгийн давуу байрлал илчлэгддэг. Дэлхий бол нарны аймгийн бүх гарагуудын дунд амьдрахад хамгийн тохиромжтой нь юм.

* (Дашрамд хэлэхэд бидний гадна байгальд өнгө байдаггүй, зөвхөн өөр өөр урттай долгионууд байдаг гэдгийг анхаарцгаая.)

* (Нар ба оддын химийн найрлагыг ялгаруулах спектрээс биш, харин нягт фотосферийн тасралтгүй спектрээс, харин нарны агаар мандалд шингээх спектрээс тодорхойлдог. Бодисын уур нь халуун төлөвт ялгардаг долгионы уртыг хамгийн эрчимтэй шингээдэг. Тасралтгүй спектрийн дэвсгэр дээрх харанхуй шингээлтийн шугамууд нь селестиел биетүүдийн найрлагыг тодорхойлох боломжийг олгодог.)

Цахилгаан соронзон долгион хаанаас гардаг вэ?

Атомын цөмийн цацраг идэвхт задрал нь дэлхийн гадаргуу дээрх гамма цацрагийн гол эх үүсвэр юм. Эндээс энергийг байгалийн хамгийн баялаг "энергийн агуулах" - атомын цөмөөс авдаг.

Үнэрлэх ба цахилгаан соронзон долгион

Зөвхөн үзэгдэх гэрэл мэдрэхүйд нөлөөлдөг гэж хэлж болохгүй. Хэрэв та халуун данх эсвэл зуухны дэргэд гараа тавивал дулааныг алсаас мэдрэх болно. Бидний бие хэт улаан туяаны нэлээн хүчтэй урсгалыг мэдрэх чадвартай. Үнэн бол арьсанд байрлах мэдрэмтгий элементүүд нь цацраг туяанд шууд хариу үйлдэл үзүүлэхгүй, харин үүнээс үүдэлтэй халаалтанд нөлөөлдөг. Магадгүй хэт улаан туяа нь биед өөр нөлөө үзүүлэхгүй байж болох ч энэ нь тийм биш юм. Эцсийн хариултыг үнэрийн оньсого тайлсаны дараа авах болно.

Чухал "үүл"

Энэхүү асар их сайн сайхан мэдрэмж нь атомын бүтэц хараахан мэдэгдээгүй байсан өнгөрсөн зууны сүүлчээр физикчдийн дунд үүссэн. Энэ мэдрэмж үнэхээр бүрэн дүүрэн байсан тул Английн нэрт физикч Томсон хоёр зууны зааг дээр түүний харц нь зөвхөн хоёр "жижиг үүл" харагдсан үүлгүй шинжлэх ухааны тэнгэрийн хаяаны тухай ярих үндэслэлтэй мэт санагдав. Энэ яриа нь гэрлийн хурдыг хэмжих Мишельсоны туршилт, дулааны цацрагийн асуудлын тухай байв. Мишельсоны туршилтын үр дүн харьцангуйн онолын үндэс болсон. Дулааны цацрагийн талаар дэлгэрэнгүй яръя.

Цахилгаан соронзон долгионы олон дахин туршсан хуулиудыг богино цахилгаан соронзон долгионы цацрагийн асуудалд ашиглахыг оролдсон даруйд ажил хаясан нь физикчдийг маш их гайхшруулж, "хэт ягаан туяаны сүйрлийн" тухай ярьж эхлэв. Томсон нэг "үүл"-ийн тухай ярихдаа үүнийг санасан юм. Яагаад зөвхөн "үүл" гэж? Тийм ээ, тэр үед физикчдэд дулааны цацрагийн асуудал нь ерөнхий аварга ололт амжилтын цаана тийм ч чухал биш, хувийн жижиг асуудал мэт санагдаж байсан.

* (Асуудал нь маш богино долгионы цацрагтай холбоотой байсан тул "сүйрэл" -ийг хэт ягаан туяа гэж нэрлэдэг байв.)

Гэсэн хэдий ч энэхүү "үүл" ургаж, аварга үүл болон хувирч, шинжлэх ухааны тэнгэрийн хаяаг бүхэлд нь бүрхэж, урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй аадар бороо орж, сонгодог физикийн үндэс суурийг бүхэлд нь эвдэх хувь тавилантай байв. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн тэрээр дэлхийн тухай шинэ физик ойлголтыг амьдралд авчирсан бөгөөд үүнийг бид одоо "квант онол" гэсэн хоёр үгээр товчхон тэмдэглэж байна.

), цахилгаан соронзон орныг тайлбарлахдаа вакуум дахь цахилгаан соронзон орон нь эх үүсвэр - цэнэг ба гүйдэл байхгүй үед оршин тогтнож болохыг онолын хувьд харуулсан. Эх үүсвэргүй талбар нь вакуум дахь гэрлийн хурдтай тэнцүү хязгаарлагдмал хурдтайгаар тархдаг долгион хэлбэртэй байдаг. -тай= 299792458±1.2 м/с. Вакуум дахь цахилгаан соронзон долгионы тархалтын хурд нь гэрлийн өмнө хэмжигдсэн хурдтай давхцаж байгаа нь Максвеллд гэрлийг цахилгаан соронзон долгион гэж дүгнэх боломжийг олгосон. Үүнтэй төстэй дүгнэлт хожим гэрлийн цахилгаан соронзон онолын үндэс болсон.

1888 онд цахилгаан соронзон долгионы онол Г.Герцийн туршилтаар туршилтын баталгааг хүлээн авсан. Өндөр хүчдэлийн эх үүсвэр болон чичиргээг ашиглан (Герц чичиргээг үзнэ үү) Герц цахилгаан соронзон долгионы тархалтын хурд, түүний уртыг тодорхойлох нарийн туршилтуудыг хийж чадсан. Цахилгаан соронзон долгионы тархалтын хурд нь гэрлийн хурдтай тэнцүү болохыг туршилтаар баталсан нь гэрлийн цахилгаан соронзон шинж чанарыг нотолсон юм.

Цахилгаан соронзон долгионы мөн чанар. Хураангуй: Цахилгаан соронзон долгион

Дөрөвдүгээр бүлэг ЦАХИЛГААН СОРОНГОНЫ ХҮЧ ҮЙЛ АЖИЛЛАГАА

5. Байгаль дахь цахилгаан соронзон долгион

5-1. нарны цацраг

5-2. Хийн ба цахилгаан соронзон долгион

5-3. Агаар мандалд "цонх"

5-4. Хөх тэнгэр

5-5. Нарны бэлэг

5-6. Хөнгөн даралт

5-7. Алс холын ертөнцийн элч нар

5-8. Цахилгаан соронзон долгион хаанаас гардаг вэ?

5-9. Үнэрлэх ба цахилгаан соронзон долгион

5-10. Чухал "үүл"

Нүд ба цахилгаан соронзон долгион

Агаар мандалд "цонх"

Хөнгөн даралт

Алс холын ертөнцийн элч нар

Цахилгаан соронзон долгион хаанаас гардаг вэ?

Үнэрлэх ба цахилгаан соронзон долгион

Чухал "үүл"

Дөрөвдүгээр бүлэг
ЦАХИЛГААН СОРОНГОНЫ ХҮЧ ҮЙЛ АЖИЛЛАГАА