* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

65 ИЗЛУЧЕНИЕ И ПРИЕМ 766 п р о в о д н и к а от и с т о ч н и к а в п р о с т р а н с т в о . Т а к к а к д а л е е в о л н а р а с п р о с т р а н я т ь с я не м о ж е т , то с и л о в ы е л и н и и , б е г у щ и е с з а д и , н а б е г а ю т н а п е р е д н и е и тем в ы з ы в а ю т с г у ­ щ е н и е п о л я у свободного к о н ц а п р о в о д н и к а . В о л н а , р а с п р о с т р а н я ю щ а я с я в свободном п р о с т р а н с т в е , не в с т р е ч а я п р е п я т с т в и й , п р о ­ должает перемещаться—линия электрическ. с и л ы и з г и б а е т с я (фиг. 3, Б ) . В с л е д с т в и е п о ­ степенной о с т а н о в к и д в и ж е н и я л и н и й э л е к ­ трич. силы получается ослабление магнит­ ного п о л я ; м а г н и т н а я с и л а н а ч и н а е т отста­ в а т ь по фазе от э л е к т р и ч . с и л ы ; н а п р а в л е н и е т е ч е н и я э н е р г и и в п р о с т р а н с т в е не м е н я е т с я , но это т е ч е н и е о с л а б е в а е т у к о н ц а п р о в о д ­ н и к а вместе с о с л а б л е н и е м м а г н и т н о г о п о л я . В то л^е в р е м я с г у щ е н и е п о л я п е р е д а е т с я н а ­ зад с той скоростью, с к а к о й происходило двиясениевперед. В с т р е ч а п р я м о й и отражен­ ной в о л н п р о и с х о д и т с д в о й н о й с к о р о с т ь ю ; поэтому в момент в р е м е н и t = Г / 4 с г у щ е н и е достигает м а к с и м у м а , б у д у ч и л о к а л и з о в а н о посредине. Магнитное поле исчезает, т. к. сдвиг ф а з достигает л/2; п о э т о м у течение э н е р г и и п р е к р а щ а е т с я (фиг. 3, С). В т о р а я с т а д и я н а ч и н а е т с я с двияеения с и ­ л о в ы х л и н и й в о б р а т н о м н а п р а в л е н и и . Сгу­ щение п о л я исчезает; этому благоприятст­ в у е т т о , что в с т р е ч н а я п о л у в о л н а ш л е т п о ­ ле обратного н а п р а в л е н и я . Д в и ж е н и е л и н и й все у с к о р я е т с я , у с и л и в а е т с я м а г н и т н о е п о ­ л е ; п о т о к э н е р г и и в н о в ь п о я в л я е т с я , но у ж е с д р у г о й с т о р о н ы ; э н е р г и я р а с х о д у е т с я от­ части на тепло Д ж о у л я в проводнике (фиг. 3, D). С т а д и я з а к а н ч и в а е т с я т е м , что в с я о т р и ц а т е л ь н а я п о л у в о л н а , и д у щ а я от и с т о ч ­ н и к а , н а л о ж и т с я н а отрая^енную п о л о я ш т . п о л у в о л н у , и к м о м е н т у t = Т/2 э л е к т р и ч . п о л е у п о в е р х н о с т и п р о в о д н и к а совсем и с ч е з н е т . П р и этом п р о ц е с с будет п р о и с х о д и т ь уясо по всей п о л о в и н е д л и н ы в о л н ы . В с я э н е р г и я , сосредоточенная в пространстве, заключает­ ся в кинетич. энергии магнитного п о л я ; по­ тенциальная энергия отсутствует, течение э н е р г и и п р и о с т а н а в л и в а е т с я . Эта с т а д и я и сопровояедается о б р а з о в а н и е м свободных электромагнитных волн в окрулгающем про­ с т р а н с т в е — и з л у ч е н и е м . Д е й с т в и т е л ь н о , од­ на за другой электрич. силовые линии, уничтолеаясь у п о в е р х н о с т и п р о в о д н и к а , т е р я ю т , т. о . , т о ч к у о п о р ы . О с т а ю щ и е с я в п р о с т р а н ­ стве и х ч а с т и , и з г и б а я с ь , з а м ы к а ю т с я в к о л ь ц а и к а к бы о т р ы в а ю т с я ( « о т ш н у р о в ы ваются») от о с т а л ь н о й с и с т е м ы . К к о н ц у второй четверти периода у к р а я проводника устанавливается стоячая полуволна: в при­ л е ж а щ е м п р о с т р а н с т в е все о с т а т к и с и л о в ы х линий сомкнутся кольцами, и образуется с в о б о д н а я э л е к т р и ч е с к а я в о л н а ( ф и г . 3, Е). Т. о., процесс о т р а ж е н и я электромагнит­ ной в о л н ы от к о н ц а п р о в о д н и к а п р е д с т а в л я е т т р и х а р а к т е р н ы е с т а д и и , п р и чем п р о д о л я ш тельность каждой из них равна четверти п е р и о д а к о л е б а н и я . П р и з н а к и п е р в о й ста­ д и и — р а с х о ж д е н и е фаз э л е к т р и ч . и м а г н и т ­ ной с и л ы ; п р и этом н а п р о в о д н и к е о б р а з у е т ­ ся стоячая волна, энергия к-рой запасена в потенциальном виде. Вторая стадия характе­ р и з у е т с я в о з н и к н о в е н и е м свободной в о л н ы у п о в е р х н о с т и п р о в о д н и к а — в этот п е р и о д э н е р г и я стоячей в о л н ы п р е в р а щ а е т с я в к и ­ н е т и ч е с к у ю ф о р м у . В т р е т ь е й с т а д и и свобод­ ная волна получает движение в пространст­ ве. Затем повторяются л и ш ь вторая и третья с т а д и и , т а к к а к р а с х о ж д е н и е ф а з , р а з со­ в е р ш и в ш е е с я , с о х р а н я е т с я все в р е м я одним и тем ж е . Следствием н а з в а н н ы х п р о ц е с с о в оказывается непрерывное излучение в про­ странство. Т. о., электрический колебатель­ н ы й п р о ц е с с в с е г д а сопровоясдается о б р а з о ­ в а н и е м с т о я ч е й в о л н ы , т. е. н е р а в н о м е р н о г о распределения потенциала и тока; в одних системах проводников эта волна выражена яснее, в других—менее; поэтому к а ж д а я с и с т е м а имеет б. и л и м . з н а ч и т е л ь н у ю спо­ собность и з л у ч е н и я в о л н ы в п р о с т р а н с т в о . Математич. анализ возникновения электро­ магнитной волны дан впервые Герцом д л я случая нек-рого идеального вибратора, на­ з в а н н о г о д и п о л е м ( с м . диполь элек­ т р и ч е с к и й ) , я в л я ю щ е г о с я простейшим элементом, к которому («элементарному ди­ полю») п р и в о д я т с я все о с т а л ь н ы е в и д ы и з ­ л у ч а ю щ и х систем. Поле в о к р у г п е р е д а , ю щ е й а нт е и н ы . В своей р а б о т е о р а с п р о с т р а н е н и и электрических сил Герц определил си­ лы электрич. и маг­ нитного полей, кото­ р ы е п о я в л я ю т с я во­ круг колеблющегося электрическ. диполя. Электрический м о м е н т д и п о л я оп­ ределяется так: М = =^lq, где I — д л и н а диполя, a q—пере­ менный з а р я д его. Д л я нахождения то­ к а г, п о я в л я ю щ е г о с я в д и п о л е , н е о б х о д и м о п р о д и ф ф е р е н ц и р о в а т ь момент по в р е м е н и : dM ,, = / = l "it at * « "dt» ,. d*M 1 = di l = l dt (1) В п о л я р н ы х к о о р д и н а т а х ( ф и г . 4) п о л о ж е н и е калодой т о ч к и о п р е д е л я е т с я ее р а с с т о я н и е м г от ц е н т р а , у г л о м ш и р о т ы & и у г л о м д о л ­ готы <р. В этой системе к о о р д и н а т с и л ы электрич. и магнитного полей диполя в ы ралсаютси таг:: И sin > > sin# сГ <•/& Е, 2 << s 9 : c*f & >< +г (2) L З д е с ь в ф - п я х / , / & и f" в е з д е н а д о п о д с т а в и т ь а р г у м е н т t — ~, т . к . и м е е м в о л н ы , д в и г а ­ ю щ и е с я и з н а ч а л ь н о й т о ч к и со с к о р о с т ь ю с в е т а с. Д л я м а л ы х р а с с т о я н и й (й^Л/2л) главное значение будут иметь первые члены в с к о б к а х у р - и й (2), т . к . д р у г и е п р и этом и с ч е з а ю т . З д е с ь м а г н и т н о е н о л е , по п е р в о м у у р - и ю (2), п о д ч и н я е т с я т о ч н о з а к о н у Б и о Савара, а электрическ. поле—точно закону К у л о н а . Силы н о л е й у м е н ь ш а ю т с я со второй и далее с т р е т ь е й с т е п е н ь ю р а с с т о я н и я , т а к что д е й с т в и е с т а ц и о н а р н ы х з а р я д о в и т о к о в н а н е к - р о м р а с с т о я н и и совсем и с ч е з а е т . Д л и