«Размеры» радиоволн
Природа световых лучей, лучей Рентгена, тепловых лучей и радиоволн одинакова. Различные свойства и проявления этих волн диктуются их различными «размерами». Для того чтобы понятия «период», «длина волны», характеризующие волновое движение, были ясны в применении к электромагнитной волне, попробуем изобразить ее. Известно, что изменения электромагнитного поля происходят периодически, т. е. каждое состояние поля повторяется через равные промежутки времени, называемые периодом. Кроме того, поскольку поле распространяется с постоянной скоростью, состояние поля через равные отрезки расстояния вдоль своего пути также будет повторяться. Пусть в какой-то момент времени поле достигло точки А, произвольно выбранной на пути распространения волны. Будем изображать состояние электрического поля в этой точке вертикальной стрелкой. Эти стрелки по направлению и величине в определенном масштабе указывают направление действия и силу поля. Характер изменения магнитного поля тот же, что и электрического. Чтобы не усложнять рисунка, будем изображать лишь электрическое поле.
Начиная с этого момента, поле в точке А будет усиливаться. Обозначим буквой Т период изменений поля. Это значит, что за время, равное Т, величина поля в точке А успеет вырасти до какой-то наибольшей величины, затем снова упасть до нуля, переменить направление, снова вырасти до наибольшей величины и, наконец, снова упасть до нуля. За время, равное Т/4, т. е. за четверть периода, поле в А вырастет до наибольшей величины. За это же время предыдущее состояние поля в точке А, распространяющееся со скоростью с, успеет пройти путь — С и достигнуть точки Б. Еще через четверть периода поле в точке А упадет до нуля, а в точке Б вырастет до максимума. Передний же фронт волны дойдет до точки В. Изображая стрелками картину поля и дальше, заметим, что по прошествии периода колебания Т поле в точке А снова начнет увеличиваться «в первоначальном направлении. Один цикл изменений кончился, начался второй. За время Г фронт волны достиг точки Д, т. е. прошел расстояние ТХс. Это расстояние называется длиной волны и обозначается греческой буквой X (лямбда). Теперь окончательно понятно, почему распространяющееся электромагнитное поле называют электромагнитной волной. Как видно из рисунка, расстояние между «гребнями» и «впадинами» поля также равно длине волны.
Диапазон электромагнитных волн необычайно широк. Часть его составляют радиоволны. Но и эта часть заключает в себе волны от сантиметров до тысяч метров. Поэтому и диапазон радиоволн по своим свойствам, по особенностям распространения делится на несколько групп.