ГЛАВА 31. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ. РАДИОВОЛНЫ, СВЕТ, РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ. ШКАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

Поэтому электромагнитным волнам присущи все волновые свойства и, в частности, дифракция, хотя для их распространения и не нужна никакая среда..

Шкала электромагнитных волн. В связи с очень широким диапазоном возможных частот (или длин) электромагнитных волн, с которым нам приходится сталкиваться (20 порядков), взаимодействие электромагнитных волн с различными средами является очень разным для длинных, средних и коротких волн (несмотря на одинаковую физическую природу этих волн). Поэтому очень информативной является классификация электромагнитных волн по частотам или длинам волн, в которой рассматриваются механизмы их излучения и взаимодействия с теми или иными средами. Эта классификация называется шкалой электромагнитных волн. Дадим краткий обзор этой шкалы и обсудим возможности использования тех или иных электромагнитных волн в науке, технике и технологиях.

Электромагнитные волны с частотой меньшей 10⁵ Гц и длиной волны, большей нескольких километров, называются низкочастотными электромагнитными волнами. Излучают волны такого диапазона большинство бытовых электрических приборов. Никаких применений в технике эти волны не имеют.

Волны с частотой от 10⁵ до 10¹² Гц называются радиоволнами. Этим волнам отвечают длины волн в вакууме от нескольких километров до нескольких миллиметров. Эти волны применяются для радиосвязи, телевидения, радиолокации, сотовых телефонов. Источниками излучения таких волн являются заряженные частицы, движущиеся в электромагнитных полях. Радиоволны излучаются также свободными электронами металла, которые совершают колебания в колебательном контуре. Внутри этого диапазона обычно вводятся разделение на длинные (с длиной волны, большей десятков метров и частотой, меньшей 3·10⁷ Гц) и короткие радиоволны. Длинные радиоволны отражаются от ионосферы – слоя ионизованного воздуха, находящегося на высоте 60 км и выше от поверхности Земли. Именно с помощью длинных волн можно осуществлять трансконтинентальную радиосвязь. Короткие волны распространяются в атмосфере прямолинейно, поэтому радиосвязь с помощью коротких радиоволн возможна только на небольших расстояниях или через спутник.