Взаимодействие посредством электромагнитных волн

Посредством электромагнитных волн осуществляется совершенно новый тип взаимодействия между электромагнитных электрическими зарядами. Излучаются волны колеблющимися электрическими зарядами, следовательно, зарядами, скорость движения которых меняется со временем,— зарядами, движущимися с ускорением. Ускорение — главное условие порождения электромагнитных волн. Электромагнитное поле излучается не только при колебаниях заряда, но и при резком изменении его скорости.

Итак, силы взаимодействия, осуществляемые электромагнитным полем, зависят не только от расстояния между частицами и их скоростей, но и от ускорений! Однако при этом от ускорения зависит только величина поля. Сила же, действующая на заряд со стороны электрического поля электромагнитной волны, по-прежнему зависит только от напряженности поля, а со стороны магнитного — еще от скорости движения заряда.

С чем большей частотой колеблется заряд, тем большее ускорение он имеет и тем соответственно более интенсивны излучаемые им волны. При увеличении частоты колебаний всего лишь в два раза излучаемая энергия возрастает в 16 раз! Поэтому в антеннах радиостанций возбуждаются колебания с частотой в сотни миллионов колебаний в секунду.

Самым важным фактом взаимодействия посредством электромагнитных волн, определяющим все его значение, является медленность убывания напряженностей полей в волне с расстоянием от источника. Как вы помните, электростатические силы и силы взаимодействия токов обратно пропорциональны квадрату расстояния и при этом считаются дальнодействующими. Убывание же с расстоянием полей в электромагнитной волне происходит обратно пропорционально самому расстоянию! Это крайне медленное убывание. Все другие силы уменьшаются с расстоянием гораздо быстрее. Здесь же, как показывают вычисления, за счет последовательного возбуждения полей друг другом они оказываются способными уходить от источника очень далеко. Вот почему поля даже сравнительно маломощной радиостанции могут быть обнаружены на расстояниях в тысячи километров, в то время как статические поля на таких расстояниях уже никак не сказываются.

0162.gif

Здесь мы встречаемся с любопытным фактом. Поле, создаваемое зарядом на малых от него расстояниях,— это, в основном, кулоновское поле (правда, несколько модифицированное движением источника) со сравнительно малыми добавками вихревых электрических и магнитных полей. Но стоит нам отойти подальше — и эти добавки окажутся на первом плане и затмят быстро спадающие с расстоянием кулоновские поля.

Нечто похожее происходит, если угодно, и с людьми. Разве редко случалось, что современники, смотревшие, так сказать, с малого расстояния, не понимали, за единичными исключениями, тех людей, истинные масштабы величия которых стали явственными только благодаря исторической перспективе? Кеплер, поздний Рембрандт, Лобачевский... разве перечислишь? Бывает и наоборот. Помните в старой сказке Андерсена: «Позолота вся сотрется, свиная кожа остается...». Но стоит ли говорить о свиной коже — к счастью, прекрасное обладает куда большим «радиусом действия».

Но вернемся к электромагнитным волнам.

По той же причине, о которой мы говорили выше, мы видим (ведь свет — тоже электромагнитная волна) звездные скопления, удаленные от нас на невообразимые расстояния, которые свет преодолевает только за сотни миллионов лет!

1 2