Группа 1-11 Физика с 21 по 22.04.2020г

План урока

Урок № ______

Дата проведения: 22.04.2020 год.

Группа № 1-11

Специальность: мсх

Преподаватель: Абдулгалимов Солтанмурат

Тема урока: Принципы радиосвязи.

Принципы радиосвязи основаны на передаче несущих информацию радиоволн.

С помощью электромагнитных волн можно передавать речь, музыку другие звуки и сигналы на расстояние.

Важным принципом радиосвязи является использование модуляции (амплитудной или частотной) под действием сигнала, несущего информацию, например, звукового.

Так можно изобразить схему радиопередатчика:

Электромагнитные колебания звуковой частоты не способны излучаться антенной. Поэтому для осуществления радиотелефонной связи необходимо использовать высокочастотные колебания.

Незатухающие гармонические колебания высокой частоты вырабатывает генератор. Для передачи звука эти высокочастотные колебания изменяют, или как говорят, модулируют с помощью электрических колебаний низкой (звуковой) частоты.

Так выглядит схема радиоприемника:

В приемнике из модулированных колебаний высокой частоты выделяются низкочастотные колебания. Этот процесс называется детектированием (демодуляцией).

Полученные в результате детектирования колебания соответствуют тем звуковым колебаниям, которые воздействовали на микрофон передатчика. После усиления колебания низкой частоты могут быть превращены в звук.

Радиоприемник имеет колебательный контур, настроенный на частоту радиостанции, поскольку радиоприем связан с явлением резонанса.

Простейший детекторный приемник состоит из контурной катушки L, конденсатора настройки переменной емкости С, полупроводникового диода D, конденсатора С1 (фильтр), телефона.

Приемник работает исключительно за счет энергии электромагнитных волн. Поэтому высокие требования предъявляются к антенне А и заземлению приемника. Так как выходная мощность приемника невелика, то прием возможен только на головной телефон.

Домашнее задание: сделай конспект и ответь на контрольные вопросы.

контрольные вопросы:

1.что такое модуляция?

2. какой процесс называется детектированием?

3. из чего состоит простейший детекторный приемник?

Жду ваши ответы и вопросы на адрес электронной почты:

[email protected]

План урока

Урок № ______

Дата проведения: 21.04.2020 год.

Группа № 1-11

Специальность:  мсх

Преподаватель: Абдулгалимов Солтанмурат

Тема урока: Электромагнитные волны и их свойства.

Электромагнитные волны — это такие электромагнитные колебания, которые распространяются в пространстве с конечной скоростью, которая зависит от свойства среды. Иными словами можно сказать, что электромагнитной волной называют распространяющееся в пространстве электромагнитное поле или электромагнитное возмущение.

Вспомним механическую волну.

Механическая волна — это распространение колебаний частиц вещества в пространстве.

В физике различают продольные и поперечные волны. Волна называется продольной, если частицы среды совершают колебания в направлении распространения волны; а поперечной называется волна, когда частицы среды совершают колебания в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны.

Какие величины характеризуют волну? Это длина волны, скорость ее распространения, период и частота колебаний.

Длина волны — это расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковых фазах. При этом длина волны равна тому расстоянию, на которое распространяется фронт волны за время, равное периоду колебаний источника волн.

Механические волны не могут распространяться в вакууме, т.е. для их существования необходимо наличие упругой среды: газа, жидкости или твердого тела.

В отличии от них, существуют волны и не нуждаются в наличии какого-либо вещества. То есть, они могут существовать и в вакууме. Такие волны называются электромагнитными волнами.

Электромагнитные волны -  распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля. Виды ЭМВ – видимый свет, ИК-излучение, рентгеновское излучение, гамма-излучение, радиоволны.

Для излучения электромагнитных волн заряд не обязательно должен совершать колебательное движение; главное — чтобы у заряда было ускорение. Любой заряд, движущийся с ускорением, является источником электромагнитных волн. При этом излучение будет тем интенсивнее, чем больше модуль ускорения заряда.

Так, при равномерном движении по окружности (скажем, в магнитном поле) заряд имеет центростремительное ускорение и, стало быть, излучает электромагнитные волны. Быстрые электроны в газоразрядных трубках, налетая на стенки, тормозятся с очень большим по модулю ускорением; поэтому вблизи стенок регистрируется рентгеновское излучение высокой энергии (так называемое тормозное излучение).

Электромагнитные волны оказались поперечными — колебания векторов напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля происходят в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

Рассмотрим, например, излучение заряда, совершающего гармонические колебания с частотой   вдоль оси   вокруг начала координат. Во все стороны от него бегут электромагнитные волны — в частности, вдоль оси  . На рис. 5 показана структура излучаемой электромагнитной волны на большом расстоянии от заряда в фиксированный момент времени.

Рис. 5. Синусоидальная электромагнитная волна

Скорость волны   направлена вдоль оси  . Векторы   и   в каждой точке оси   совершают синусоидальные колебания вдоль осей   и   соответственно, меняясь при этом синфазно.

Кратчайший поворот вектора   к вектору   всегда совершается против часовой стрелки, если глядеть с конца вектора  .

В любой фиксированный момент времени распределение вдоль оси   значений модуля векторов   и   имеет вид двух синфазных синусоид, расположенных перпендикулярно друг другу в плоскостях   и   соответственно. Длина волны   — это расстояние между двумя ближайшими точками оси  , в которых колебания значений поля происходят в одинаковой фазе (в частности — между двумя ближайшими максимумами поля, как на рис. 5).

Частота, с которой меняются значения   и   в данной точке пространства, называется частотой электромагнитной волны; она совпадает с частотой   колебаний излучающего заряда. Длина электромагнитной волны  , её частота   и скорость распространения c связаны стандартным для всех волн соотношением:

 (2)

Эксперименты показали, что электромагнитным волнам присущи те же основные свойства, что и другим видам волновых процессов.

Основными свойствами электромагнитных волн являются:

Поляризация для электромагнитных волн — явление направленного колебания векторов напряженности электрического поля E или напряженности магнитного поля H.

Рассеяние света — рассеяние электромагнитных волн видимого диапазона при их взаимодействии с веществом. При этом происходит изменение пространственного распределения, частоты, поляризации оптического излучения

Преломление — изменение направления распространения волн (лучей) электромагнитного излучения, возникающее на границе раздела двух прозрачных для этих волн сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами.

Отражение — физический процесс взаимодействия волн или частиц с поверхностью, изменение направления волнового фронта на границе двух сред с разными свойствами, в котором волновой фронт возвращается в среду, из которой он пришёл.

Интерференция волн — взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких когерентных волн при их наложении друг на друга

Дифракция волн — явление, которое проявляет себя, как отклонение от законов геометрической оптики при распространении волн.

Поглощение электромагнитного излучения — процесс потери энергии потоком электромагнитного излучения вследствие взаимодействия с веществом, другими волнами или средой.

магнитные поля могут:

возбуждаться либо движущимися электрическими зарядами (т.е. электрическим током), либо переменными электрическими полями.

Получается замкнутый круг: поля могут попеременно воспроизводить друг друга даже в вакууме, и этот процесс может повторяться до бесконечности.

Совокупность связанных друг с другом периодически изменяющихся электрического и магнитного полей называют электромагнитным полем.

Из теории электромагнитного поля Максвелла вытекает, что по своей природе электромагнитное поле не может быть локализовано в месте зарождения, а распространяется в пространстве. При этом данный процесс распространяется в пространстве по всем направлениям.

Так вот, распространяющееся в пространстве периодически изменяющееся электромагнитное поле и представляет собой электромагнитную волну.

В связи с тем, что электромагнитные волны распространяются не только в веществе, но и в вакууме, возникает вопрос: что совершает колебания в электромагнитной волне, иными словами, какие физические величины периодически меняются в ней?

Известно, что количественной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции,а количественной характеристикой электрического поля служит его напряженность. Поэтому, когда говорится о том, что магнитное и электрическое поля меняются, то понимается, что меняются соответственно вектор индукции магнитного поля и вектор напряженности электрического поля.

Домашнее задание: сделай конспект и ответь на контрольные вопросы.

контрольные вопросы:

1. объясните природу электромагнитных волн.

2. какова скорость распространения электромагнитных волн?

3. может ли электромагнитная волна распространятся в вакууме?

Жду ваши ответы и вопросы на адрес электронной почты:

[email protected]