Rangkaian listrik yang terdiri dari induktor dan kapasitor (lihat gambar) disebut rangkaian osilasi. Pada rangkaian ini, osilasi listrik yang aneh dapat terjadi. Misalkan, pada saat awal kita mengisi pelat kapasitor dengan muatan positif dan negatif, dan kemudian membiarkan muatan tersebut bergerak. Jika kumparan tidak ada, kapasitor akan mulai kosong, arus listrik akan muncul di rangkaian dalam waktu singkat, dan muatan akan hilang. Berikut ini terjadi di sini. Pertama, berkat induksi diri, kumparan mencegah peningkatan arus, dan kemudian, ketika arus mulai berkurang, kumparan mencegah penurunannya, yaitu. mendukung arus. Akibatnya, EMF induksi diri mengisi kapasitor dengan polaritas terbalik: pelat yang awalnya bermuatan positif memperoleh muatan negatif, yang kedua - positif. Jika tidak ada energi listrik yang hilang (dalam kasus resistansi rendah pada elemen rangkaian), maka nilai muatan ini akan sama dengan nilai muatan awal pelat kapasitor. Kedepannya, proses perpindahan muatan akan terulang kembali. Jadi, pergerakan muatan dalam rangkaian merupakan proses osilasi.
Untuk menyelesaikan soal USE yang membahas tentang osilasi elektromagnetik, Anda perlu mengingat sejumlah fakta dan rumus mengenai rangkaian osilasi. Pertama, Anda perlu mengetahui rumus periode osilasi pada rangkaian. Kedua, mampu menerapkan hukum kekekalan energi pada rangkaian osilasi. Dan akhirnya (walaupun tugas seperti itu jarang terjadi), dapat menggunakan ketergantungan arus yang melalui kumparan dan tegangan melintasi kapasitor tepat waktu
Periode osilasi elektromagnetik pada rangkaian osilasi ditentukan oleh hubungan:
dimana dan adalah muatan pada kapasitor dan arus dalam kumparan pada saat ini, dan merupakan kapasitansi kapasitor dan induktansi kumparan. Jika hambatan listrik elemen rangkaian kecil, maka energi listrik rangkaian (24.2) praktis tidak berubah, meskipun muatan kapasitor dan arus dalam kumparan berubah seiring waktu. Dari rumus (24.4) dapat disimpulkan bahwa selama osilasi listrik pada suatu rangkaian, terjadi transformasi energi: pada saat arus dalam kumparan adalah nol, seluruh energi rangkaian direduksi menjadi energi kapasitor. Pada saat muatan kapasitor nol, energi rangkaian direduksi menjadi energi medan magnet dalam kumparan. Tentunya pada saat-saat tersebut, muatan kapasitor atau arus dalam kumparan mencapai nilai (amplitudo) maksimumnya.
Selama osilasi elektromagnetik dalam rangkaian, muatan kapasitor berubah seiring waktu sesuai dengan hukum harmonik:
standar untuk setiap getaran harmonik. Karena arus dalam kumparan merupakan turunan muatan kapasitor terhadap waktu, maka dari rumus (24.4) kita dapat mencari ketergantungan arus dalam kumparan terhadap waktu
|
Dalam Unified State Examination bidang fisika, soal-soal gelombang elektromagnetik sering diajukan. Pengetahuan minimal yang diperlukan untuk menyelesaikan permasalahan tersebut meliputi pemahaman tentang sifat dasar gelombang elektromagnetik dan pengetahuan tentang skala gelombang elektromagnetik. Mari kita rumuskan secara singkat fakta dan prinsip tersebut.
Menurut hukum medan elektromagnetik, medan magnet bolak-balik menghasilkan medan listrik, dan medan listrik bolak-balik menghasilkan medan magnet. Oleh karena itu, jika salah satu medan (misalnya listrik) mulai berubah, maka medan kedua (magnet) akan muncul, yang kemudian menghasilkan medan pertama (listrik), lalu medan kedua (magnet), dan seterusnya. Proses saling transformasi medan listrik dan medan magnet yang dapat merambat di ruang angkasa disebut gelombang elektromagnetik. Pengalaman menunjukkan bahwa arah osilasi vektor kuat medan listrik dan medan magnet dalam gelombang elektromagnetik tegak lurus terhadap arah rambatnya. Artinya gelombang elektromagnetik bersifat transversal. Teori medan elektromagnetik Maxwell membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik diciptakan (dipancarkan) oleh muatan listrik ketika bergerak dengan percepatan. Secara khusus, sumber gelombang elektromagnetik adalah rangkaian osilasi.
Panjang gelombang elektromagnetik, frekuensi (atau periode) dan kecepatan rambatnya dihubungkan oleh hubungan yang berlaku untuk gelombang apa pun (lihat juga rumus (11.6)):
|
Gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa merambat dengan kecepatan 
= 3 10 8 m/s, di dalam medium cepat rambat gelombang elektromagnetik lebih kecil dibandingkan di ruang hampa, dan cepat rambat ini bergantung pada frekuensi gelombang. Fenomena ini disebut dispersi gelombang. Gelombang elektromagnetik memiliki semua sifat gelombang yang merambat dalam media elastis: interferensi, difraksi, dan prinsip Huygens berlaku untuk itu. Satu-satunya hal yang membedakan gelombang elektromagnetik adalah tidak memerlukan media untuk merambat – gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang hampa.
Di alam, gelombang elektromagnetik diamati dengan frekuensi yang sangat berbeda satu sama lain, dan oleh karena itu memiliki sifat yang sangat berbeda (walaupun sifat fisiknya sama). Klasifikasi sifat-sifat gelombang elektromagnetik berdasarkan frekuensi (atau panjang gelombang) disebut skala gelombang elektromagnetik. Mari kita berikan gambaran singkat tentang skala ini.
Gelombang elektromagnetik dengan frekuensi kurang dari 10 5 Hz (yaitu dengan panjang gelombang lebih besar dari beberapa kilometer) disebut gelombang elektromagnetik frekuensi rendah. Sebagian besar peralatan listrik rumah tangga memancarkan gelombang dalam kisaran ini.
Gelombang dengan frekuensi antara 10 5 dan 10 12 Hz disebut gelombang radio. Gelombang-gelombang ini sesuai dengan panjang gelombang dalam ruang hampa dari beberapa kilometer hingga beberapa milimeter. Gelombang ini digunakan untuk komunikasi radio, televisi, radar, dan telepon seluler. Sumber radiasi gelombang tersebut adalah partikel bermuatan yang bergerak dalam medan elektromagnetik. Gelombang radio juga dipancarkan oleh elektron bebas logam, yang berosilasi dalam rangkaian osilasi.
Daerah skala gelombang elektromagnetik dengan frekuensi berada pada kisaran 10 12 - 4,3 · 10 14 Hz (dan panjang gelombang dari beberapa milimeter hingga 760 nm) disebut radiasi infra merah (atau sinar infra merah). Sumber radiasi tersebut adalah molekul zat yang dipanaskan. Seseorang memancarkan gelombang infra merah dengan panjang gelombang 5 - 10 mikron.
Radiasi elektromagnetik pada rentang frekuensi 4,3 10 14 - 7,7 10 14 Hz (atau panjang gelombang 760 - 390 nm) dianggap oleh mata manusia sebagai cahaya dan disebut cahaya tampak. Gelombang dengan frekuensi berbeda dalam rentang ini dianggap oleh mata memiliki warna berbeda. Gelombang dengan frekuensi terendah dalam rentang tampak 4,3 10 14 dianggap berwarna merah, dan frekuensi tertinggi dalam rentang tampak 7,7 10 14 Hz dianggap berwarna ungu. Cahaya tampak dipancarkan selama transisi elektron dalam atom, molekul padatan yang dipanaskan hingga 1000 °C atau lebih.
Gelombang dengan frekuensi 7,7 · 10 14 - 10 17 Hz (panjang gelombang 390 hingga 1 nm) biasa disebut radiasi ultraviolet. Radiasi ultraviolet memiliki efek biologis yang nyata: dapat membunuh sejumlah mikroorganisme, dapat menyebabkan peningkatan pigmentasi pada kulit manusia (penyamakan kulit), dan dengan penyinaran yang berlebihan dalam beberapa kasus dapat berkontribusi pada perkembangan penyakit onkologis (kanker kulit). Sinar ultraviolet terkandung dalam radiasi matahari dan dibuat di laboratorium dengan lampu pelepasan gas (kuarsa) khusus.
Di belakang wilayah radiasi ultraviolet terdapat wilayah sinar-X (frekuensi 10 17 - 10 19 Hz, panjang gelombang 1 hingga 0,01 nm). Gelombang ini dipancarkan ketika partikel bermuatan yang dipercepat oleh tegangan 1000 V atau lebih diperlambat dalam suatu materi. Mereka memiliki kemampuan untuk melewati lapisan materi tebal yang tidak tembus cahaya tampak atau radiasi ultraviolet. Karena khasiat ini, sinar-X banyak digunakan dalam pengobatan untuk mendiagnosis patah tulang dan sejumlah penyakit. Sinar-X memiliki efek buruk pada jaringan biologis. Berkat khasiatnya tersebut, mereka dapat digunakan untuk mengobati kanker, meski jika terkena radiasi berlebihan dapat berakibat fatal bagi manusia sehingga menyebabkan sejumlah gangguan pada tubuh. Karena panjang gelombangnya yang sangat pendek, sifat gelombang sinar-X (interferensi dan difraksi) hanya dapat dideteksi pada struktur yang ukurannya sebanding dengan atom.
Radiasi gamma (-radiasi) disebut gelombang elektromagnetik dengan frekuensi lebih besar dari 10 20 Hz (atau panjang gelombang kurang dari 0,01 nm). Gelombang seperti itu muncul dalam proses nuklir. Ciri khusus -radiasi adalah sifat selnya yang menonjol (yaitu, radiasi ini berperilaku seperti aliran partikel). Oleh karena itu, -radiasi sering disebut sebagai aliran -partikel.
DI DALAM masalah 24.1.1 untuk menetapkan korespondensi antara satuan pengukuran, kita menggunakan rumus (24.1), yang berarti bahwa periode osilasi dalam rangkaian dengan kapasitor 1 F dan induktansi 1 H sama dengan detik (jawaban 1 ).
Dari grafik yang diberikan pada masalah 24.1.2, kita simpulkan bahwa periode osilasi elektromagnetik pada rangkaian adalah 4 ms (jawaban 3 ).
Dengan menggunakan rumus (24.1) kita mencari periode osilasi pada rangkaian yang diberikan pada masalah 24.1.3: 
(menjawab 4
). Perhatikan bahwa, menurut skala gelombang elektromagnetik, rangkaian seperti itu memancarkan gelombang radio gelombang panjang.
Periode osilasi adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali osilasi penuh. Artinya jika pada saat awal kapasitor diisi dengan muatan maksimum ( masalah 24.1.4), kemudian setelah setengah periode kapasitor juga akan terisi dengan muatan maksimum, tetapi dengan polaritas terbalik (pelat yang awalnya bermuatan positif akan bermuatan negatif). Dan arus maksimum dalam rangkaian akan dicapai antara dua momen ini, yaitu. setelah seperempat periode (jawaban 2 ).
Jika Anda meningkatkan induktansi kumparan sebanyak empat kali ( masalah 24.1.5), maka menurut rumus (24.1) periode osilasi pada rangkaian akan berlipat ganda, dan frekuensinya 
akan berkurang setengahnya (jawaban 2
).
Menurut rumus (24.1), ketika kapasitas kapasitor meningkat empat kali lipat ( masalah 24.1.6) periode osilasi pada rangkaian menjadi dua kali lipat (jawaban 1 ).
Saat kunci ditutup ( masalah 24.1.7) di sirkuit, alih-alih satu kapasitor, dua kapasitor identik yang dihubungkan secara paralel akan berfungsi (lihat gambar). Dan karena ketika kapasitor dihubungkan secara paralel, kapasitansinya bertambah, penutupan sakelar menyebabkan penggandaan kapasitansi rangkaian. Oleh karena itu, dari rumus (24.1) kita menyimpulkan bahwa periode osilasi bertambah sebesar (jawaban 3
).
Biarkan muatan pada kapasitor berosilasi dengan frekuensi siklik ( masalah 24.1.8). Kemudian menurut rumus (24.3)-(24.5), arus dalam kumparan akan berosilasi dengan frekuensi yang sama. Artinya ketergantungan arus terhadap waktu dapat direpresentasikan sebagai 
. Dari sini kita menemukan ketergantungan energi medan magnet kumparan terhadap waktu
Dari rumus ini dapat disimpulkan bahwa energi medan magnet dalam kumparan berosilasi dengan frekuensi dua kali lipat, dan oleh karena itu, dengan periode setengah periode osilasi muatan dan arus (jawaban 1 ).
DI DALAM masalah 24.1.9 Kami menggunakan hukum kekekalan energi untuk rangkaian osilasi. Dari rumus (24.2) maka untuk nilai amplitudo tegangan pada kapasitor dan arus pada kumparan berlaku hubungan
dimana dan adalah nilai amplitudo muatan kapasitor dan arus dalam kumparan. Dari rumus ini, dengan menggunakan hubungan (24.1) untuk periode osilasi pada rangkaian, kita mencari nilai amplitudo arus
|
menjawab 3 .
Gelombang radio merupakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi tertentu. Oleh karena itu, kecepatan rambatnya dalam ruang hampa sama dengan kecepatan rambat gelombang elektromagnetik apa pun, dan khususnya sinar-X. Kecepatan ini adalah kecepatan cahaya ( masalah 24.2.1- menjawab 1 ).
Seperti disebutkan sebelumnya, partikel bermuatan memancarkan gelombang elektromagnetik ketika bergerak dengan percepatan. Oleh karena itu, gelombang tidak memancar hanya pada gerak beraturan dan lurus ( masalah 24.2.2- menjawab 1 ).
Gelombang elektromagnetik adalah medan listrik dan magnet yang bervariasi dalam ruang dan waktu serta saling mendukung dengan cara yang khusus. Oleh karena itu jawaban yang benar adalah masalah 24.2.3 - 2 .
Dari apa yang diberikan dalam kondisi tersebut tugas 24.2.4 Grafik menunjukkan periode gelombang ini adalah - = 4 µs. Oleh karena itu, dari rumus (24.6) kita memperoleh m (jawaban 1 ).
DI DALAM masalah 24.2.5 menggunakan rumus (24.6) kita temukan
(menjawab 4 ).
Rangkaian osilasi dihubungkan ke antena penerima gelombang elektromagnetik. Medan listrik gelombang bekerja pada elektron bebas dalam rangkaian dan menyebabkannya berosilasi. Jika frekuensi gelombang bertepatan dengan frekuensi alami osilasi elektromagnetik, amplitudo osilasi pada rangkaian meningkat (resonansi) dan dapat direkam. Oleh karena itu, untuk menerima gelombang elektromagnetik, frekuensi osilasi alami pada rangkaian harus mendekati frekuensi gelombang tersebut (rangkaian harus disesuaikan dengan frekuensi gelombang). Oleh karena itu, jika rangkaian perlu dikonfigurasi ulang dari gelombang 100 m menjadi gelombang 25 m ( masalah 24.2.6), frekuensi alami osilasi elektromagnetik dalam rangkaian harus ditingkatkan 4 kali lipat. Untuk melakukan ini, menurut rumus (24.1), (24.4), kapasitansi kapasitor harus dikurangi 16 kali (jawaban 4 ).
Menurut skala gelombang elektromagnetik (lihat pengantar bab ini), panjang maksimum tercantum dalam kondisi tugas 24.2.7 radiasi dari antena pemancar radio mempunyai gelombang elektromagnetik (jawaban 4 ).
Di antara mereka yang terdaftar di masalah 24.2.8 gelombang elektromagnetik, radiasi sinar X mempunyai frekuensi maksimum (jawab 2 ).
Gelombang elektromagnetik bersifat transversal. Artinya vektor-vektor kuat medan listrik dan induksi medan magnet pada gelombang pada suatu waktu berarah tegak lurus terhadap arah rambat gelombang. Oleh karena itu, ketika gelombang merambat searah sumbu ( masalah 24.2.9), vektor kuat medan listrik diarahkan tegak lurus terhadap sumbu ini. Oleh karena itu, proyeksinya ke sumbu harus sama dengan nol 
= 0 (jawaban 3
).
Kecepatan rambat gelombang elektromagnetik merupakan karakteristik individu dari setiap medium. Oleh karena itu, ketika gelombang elektromagnetik berpindah dari satu medium ke medium lain (atau dari ruang hampa ke medium), kecepatan gelombang elektromagnetik berubah. Apa yang dapat kami katakan tentang dua parameter gelombang lainnya yang termasuk dalam rumus (24.6) - panjang gelombang dan frekuensi. Akankah mereka berubah ketika gelombang berpindah dari satu medium ke medium lainnya ( masalah 24.2.10)? Jelasnya, frekuensi gelombang tidak berubah ketika berpindah dari satu medium ke medium lainnya. Memang, gelombang adalah proses osilasi di mana medan elektromagnetik bolak-balik dalam satu media menciptakan dan mempertahankan medan di media lain karena perubahan-perubahan ini. Oleh karena itu, periode proses periodik ini (dan oleh karena itu frekuensinya) di lingkungan yang satu dan yang lain harus bertepatan (jawaban 3 ). Dan karena cepat rambat gelombang pada media yang berbeda berbeda-beda, maka dari alasan dan rumus di atas (24.6) dapat disimpulkan bahwa panjang gelombang berubah ketika berpindah dari satu medium ke medium lainnya.
Osilasi, sebagai salah satu kategori konsep fisika, merupakan salah satu konsep dasar fisika dan secara umum didefinisikan sebagai proses berulang perubahan besaran fisika tertentu. Jika perubahan ini berulang, berarti ada jangka waktu tertentu yang setelahnya memperoleh nilai yang sama. Periode waktu ini disebut
Namun sebenarnya mengapa bisa berfluktuasi? Ya, karena jika kita menetapkan nilai besaran ini, katakanlah pada saat T1, maka pada saat Tx akan mengambil nilai yang berbeda, katakanlah, akan meningkat, dan setelah beberapa waktu akan meningkat lagi. Namun peningkatan tersebut tidak dapat bersifat abadi, karena untuk proses yang berulang akan tiba saatnya besaran fisis tersebut harus terulang kembali, yaitu. akan kembali mengambil nilai yang sama seperti pada momen T1, meskipun dalam skala waktu sudah menjadi momen T2.
Apa yang berubah? Waktu. Satu periode waktu telah berlalu, yang akan diulang sebagai jarak sementara antara nilai-nilai identik dari suatu besaran fisis. Apa yang terjadi dengan besaran fisis selama periode waktu tersebut? Tidak apa-apa, ia hanya melakukan satu osilasi - ia melewati seluruh siklus perubahannya - dari nilai maksimum ke nilai minimum. Jika selama perubahan waktu dari T1 ke T2 dicatat, maka selisih T=T2-T1 memberikan ekspresi numerik dari periode waktu tersebut.
Contoh yang baik dari proses osilasi adalah pendulum pegas. Berat bergerak naik turun, proses berulang, dan nilai besaran fisis, misalnya tinggi pendulum, berfluktuasi antara nilai maksimum dan minimum.
Uraian proses osilasi mencakup parameter-parameter yang bersifat universal untuk osilasi dalam bentuk apa pun. Ini bisa berupa getaran mekanis, elektromagnetik, dll. Pada saat yang sama, penting untuk selalu dipahami bahwa proses osilasi untuk keberadaannya harus mencakup dua benda, yang masing-masing dapat menerima dan/atau mengeluarkan energi - ini adalah energi mekanik atau elektromagnetik yang sama yang telah dibahas di atas. Pada setiap momen waktu, salah satu benda mengeluarkan energi, dan benda kedua menerimanya. Pada saat yang sama, energi mengubah esensinya menjadi sesuatu yang sangat mirip, tetapi tidak sama. Dengan demikian, energi pendulum berubah menjadi energi pegas terkompresi, dan energi tersebut berubah secara berkala selama proses osilasi, memecahkan pertanyaan abadi tentang kemitraan - siapa yang harus menaikkan dan menurunkan siapa, yaitu. memberi atau mengumpulkan energi.
Osilasi elektromagnetik yang sudah ada dalam namanya mengandung indikasi anggota aliansi - listrik, dan penjaga medan ini adalah kapasitor dan induktansi yang terkenal. Terhubung ke dalam rangkaian listrik, mereka mewakili rangkaian osilasi di mana energi ditransfer dengan cara yang persis sama seperti dalam pendulum - energi listrik masuk ke medan magnet induktansi dan sebaliknya.
Jika sistem induktansi kapasitor dibiarkan sendiri dan osilasi elektromagnetik muncul di dalamnya, maka periodenya ditentukan oleh parameter sistem, yaitu. induktansi dan kapasitansi - tidak ada yang lain. Sederhananya, untuk "mentransfer" energi dari suatu sumber, katakanlah, kapasitor (dan ada juga analogi yang lebih akurat dari namanya - "kapasitansi"), menjadi induktansi, Anda perlu menghabiskan waktu sebanding dengan jumlah energi yang disimpan. energi, yaitu kapasitansi. Faktanya, nilai “kapasitas” ini adalah parameter yang bergantung pada periode osilasi. Lebih banyak kapasitas, lebih banyak energi - transfer energi berlangsung lebih lama, periode osilasi elektromagnetik lebih lama.
Besaran fisika apa yang termasuk dalam himpunan yang menentukan gambaran semua manifestasinya, termasuk proses osilasi? Berikut adalah komponen-komponen medan: muatan, induksi magnet, tegangan. Perlu dicatat bahwa getaran elektromagnetik adalah berbagai fenomena yang, pada umumnya, jarang kita hubungkan satu sama lain, meskipun esensinya sama. Dan apa perbedaannya? Perbedaan pertama antara setiap osilasi adalah periodenya, yang intinya telah dibahas di atas. Dalam teknologi dan sains, lazim membicarakan kebalikan suatu periode; frekuensi adalah jumlah osilasi per detik. Satuan sistem frekuensi adalah hertz.
Jadi, seluruh skala getaran elektromagnetik adalah urutan frekuensi radiasi elektromagnetik yang merambat di ruang angkasa.
Bidang-bidang berikut dibedakan secara konvensional:
Gelombang radio - zona spektral dari 30 kHz hingga 3000 GHz;
Sinar inframerah adalah wilayah radiasi dengan panjang gelombang lebih panjang daripada cahaya;
Cahaya tampak;
Sinar ultraviolet adalah wilayah radiasi dengan panjang gelombang lebih pendek daripada cahaya;
Sinar X;
Sinar gamma.
Seluruh rentang radiasi yang diberikan mewakili radiasi elektromagnetik yang sifatnya sama, tetapi frekuensinya berbeda. Pembagian menjadi beberapa bagian bersifat murni utilitarian, yang ditentukan oleh kenyamanan penerapan teknis dan ilmiah.
Getaran listrik dan gelombang elektromagnetik
Perubahan osilasi pada suatu rangkaian listrik baik besaran muatan, arus atau tegangan disebut osilasi listrik. Arus listrik bolak-balik merupakan salah satu jenis osilasi listrik.
Osilasi listrik frekuensi tinggi dihasilkan dalam banyak kasus menggunakan rangkaian osilasi.
Rangkaian osilasi adalah rangkaian tertutup yang terdiri dari induktansi L dan kontainer C.
Periode osilasi alami rangkaian:
dan arus dalam rangkaian berubah menurut hukum osilasi teredam:
Ketika rangkaian osilasi terkena EMF variabel, osilasi paksa terjadi di rangkaian. Amplitudo osilasi arus paksa pada nilai konstan L, C, R tergantung pada rasio frekuensi alami osilasi rangkaian dan frekuensi perubahan EMF sinusoidal (Gbr. 1).
Menurut hukum Biot-Savart-Laplace, arus konduksi menciptakan medan magnet dengan garis gaya tertutup. Bidang ini disebut pusaran.
Arus konduksi bolak-balik menciptakan medan magnet bolak-balik. Arus bolak-balik, tidak seperti arus searah, melewati kapasitor; tapi arus ini bukan arus konduksi; itu disebut arus perpindahan. Arus perpindahan adalah medan listrik yang berubah terhadap waktu; itu menciptakan medan magnet bolak-balik, seperti arus konduksi bolak-balik. Kepadatan arus bias:
Pada setiap titik dalam ruang, perubahan waktu induksi medan listrik menciptakan medan magnet pusaran bolak-balik (Gbr. 2a). vektor B medan magnet yang dihasilkan terletak pada bidang yang tegak lurus terhadap vektor D. Persamaan matematika yang menyatakan pola ini disebut Persamaan pertama Maxwell.
Dengan induksi elektromagnetik, medan listrik dengan garis gaya tertutup (medan pusaran) muncul, yang memanifestasikan dirinya sebagai ggl induksi. Pada setiap titik dalam ruang, perubahan waktu dari vektor induksi medan magnet menciptakan medan listrik pusaran bolak-balik (Gbr. 2b). vektor D medan listrik yang dihasilkan terletak pada bidang yang tegak lurus terhadap vektor B. Persamaan matematika yang menggambarkan pola ini disebut Persamaan kedua Maxwell.
Himpunan medan listrik dan magnet bolak-balik yang saling terkait erat disebut medan elektromagnetik.
Dari persamaan Maxwell dapat disimpulkan bahwa perubahan waktu pada medan listrik (atau magnet) yang timbul di suatu titik akan berpindah dari satu titik ke titik lain, dan akan terjadi saling transformasi medan listrik dan medan magnet.
Gelombang elektromagnetik adalah proses perambatan perubahan medan listrik dan magnet secara simultan di ruang angkasa. Vektor kuat medan listrik dan magnet ( E Dan H) terhadap gelombang elektromagnetik saling tegak lurus, dan vektor ay kecepatan rambat tegak lurus terhadap bidang dimana kedua vektor berada E Dan H(Gbr. 3), Hal ini berlaku untuk perambatan gelombang elektromagnetik dan ruang tanpa batas.
Kecepatan rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa tidak bergantung pada panjang gelombang dan sama dengan
Kecepatan gelombang elektromagnetik di berbagai media lebih kecil dibandingkan kecepatan di ruang hampa.
Ada berbagai jenis osilasi dalam fisika, yang dicirikan oleh parameter tertentu. Mari kita lihat perbedaan utama dan klasifikasinya menurut berbagai faktor.
Definisi dasar
Osilasi berarti suatu proses yang pada selang waktu tertentu, ciri-ciri utama gerak mempunyai nilai yang sama.
Osilasi periodik adalah osilasi yang nilai-nilai besaran pokoknya diulang secara berkala (periode osilasi).
Jenis proses osilasi
Mari kita perhatikan jenis osilasi utama yang ada dalam fisika dasar.
Getaran bebas adalah getaran yang terjadi dalam suatu sistem yang tidak dipengaruhi oleh pengaruh variabel luar setelah guncangan awal.
Contoh osilasi bebas adalah pendulum matematika.
Jenis getaran mekanis yang timbul dalam suatu sistem di bawah pengaruh gaya variabel eksternal.
Fitur Klasifikasi
Menurut sifat fisiknya, jenis gerakan osilasi berikut dibedakan:
- mekanis;
- panas;
- elektromagnetik;
- Campuran.
Sesuai dengan pilihan interaksi dengan lingkungan
Jenis fluktuasi interaksi dengan lingkungan dibagi menjadi beberapa kelompok.
Osilasi paksa muncul dalam sistem di bawah pengaruh aksi periodik eksternal. Sebagai contoh getaran jenis ini, perhatikan gerakan tangan dan dedaunan di pohon.
Untuk osilasi harmonik paksa, resonansi mungkin muncul, di mana, pada nilai frekuensi pengaruh eksternal dan osilator yang sama, amplitudo meningkat tajam.
Osilasi alami dalam suatu sistem di bawah pengaruh gaya-gaya dalam setelah sistem tersebut dipindahkan dari keadaan setimbang. Versi getaran bebas yang paling sederhana adalah pergerakan suatu beban yang digantung pada seutas benang atau diikatkan pada pegas.
Osilasi mandiri disebut jenis di mana sistem memiliki cadangan energi potensial tertentu yang digunakan untuk berosilasi. Ciri khasnya adalah kenyataan bahwa amplitudo dicirikan oleh sifat-sifat sistem itu sendiri, dan bukan oleh kondisi awal.
Untuk osilasi acak, beban luar mempunyai nilai acak.
Parameter dasar gerakan osilasi
Semua jenis getaran mempunyai ciri-ciri tertentu yang perlu disebutkan tersendiri.
Amplitudo adalah simpangan maksimum dari posisi setimbang, simpangan suatu besaran yang berfluktuasi, dan diukur dalam meter.
Periode adalah waktu satu osilasi penuh yang melaluinya karakteristik sistem diulangi, dihitung dalam hitungan detik.
Frekuensi ditentukan oleh banyaknya getaran per satuan waktu; berbanding terbalik dengan periode getaran.
Fase osilasi mencirikan keadaan sistem.
Ciri-ciri getaran harmonik
Osilasi jenis ini terjadi menurut hukum kosinus atau sinus. Fourier mampu menetapkan bahwa setiap osilasi periodik dapat direpresentasikan sebagai jumlah perubahan harmonik dengan memperluas fungsi tertentu menjadi
Sebagai contoh, perhatikan bandul yang mempunyai periode dan frekuensi siklik tertentu.
Bagaimana ciri-ciri jenis getaran ini? Fisika mempertimbangkan sistem ideal, yang terdiri dari titik material, yang digantung pada benang tak berbobot yang tidak dapat diperpanjang, berosilasi di bawah pengaruh gravitasi.
Jenis getaran ini mempunyai sejumlah energi; umum terjadi di alam dan teknologi.
Dengan gerak osilasi yang berkepanjangan, koordinat pusat massanya berubah, dan dengan arus bolak-balik, nilai arus dan tegangan pada rangkaian berubah.
Ada berbagai jenis osilasi harmonik berdasarkan sifat fisiknya: elektromagnetik, mekanik, dll.
Getaran paksa disebabkan oleh guncangan kendaraan yang bergerak di jalan yang tidak rata.
Perbedaan utama antara getaran paksa dan getaran bebas
Jenis getaran elektromagnetik ini berbeda dalam karakteristik fisiknya. Adanya hambatan lingkungan dan gaya gesekan menyebabkan redaman getaran bebas. Dalam kasus osilasi paksa, kehilangan energi dikompensasi oleh pasokan tambahan dari sumber eksternal.
Periode bandul pegas berhubungan dengan massa benda dan kekakuan pegas. Dalam kasus pendulum matematika, panjangnya bergantung pada panjang tali.
Dengan periode yang diketahui, frekuensi alami sistem osilasi dapat dihitung.
Dalam teknologi dan alam, terdapat getaran dengan frekuensi yang berbeda-beda. Misalnya, pendulum yang berosilasi di Katedral St. Isaac di St. Petersburg memiliki frekuensi 0,05 Hz, sedangkan untuk atom beberapa juta megahertz.
Setelah jangka waktu tertentu, getaran bebas meluruh. Itulah sebabnya osilasi paksa digunakan dalam praktik nyata. Mereka banyak diminati di berbagai mesin getaran. Palu getar adalah mesin getaran kejut yang dimaksudkan untuk mendorong pipa, tiang pancang, dan struktur logam lainnya ke dalam tanah.
Getaran elektromagnetik
Mengkarakterisasi jenis getaran melibatkan analisis parameter fisik dasar: muatan, tegangan, arus. Sistem dasar yang digunakan untuk mengamati osilasi elektromagnetik adalah rangkaian osilasi. Dibentuk dengan menghubungkan kumparan dan kapasitor secara seri.
Ketika rangkaian ditutup, timbul osilasi elektromagnetik bebas di dalamnya, terkait dengan perubahan periodik muatan listrik pada kapasitor dan arus dalam kumparan.
Mereka bebas karena ketika dilakukan tidak ada pengaruh eksternal, tetapi hanya energi yang disimpan dalam rangkaian itu sendiri yang digunakan.
Dengan tidak adanya pengaruh eksternal, setelah jangka waktu tertentu, osilasi elektromagnetik melemah. Alasan untuk fenomena ini adalah pelepasan kapasitor secara bertahap, serta hambatan yang sebenarnya dimiliki kumparan.
Inilah sebabnya mengapa osilasi teredam terjadi pada rangkaian nyata. Menurunnya muatan pada kapasitor menyebabkan penurunan nilai energi dibandingkan dengan nilai aslinya. Secara bertahap akan dilepaskan sebagai panas pada kabel penghubung dan kumparan, kapasitor akan habis sepenuhnya, dan osilasi elektromagnetik akan berakhir.
Pentingnya Osilasi dalam Sains dan Teknologi
Setiap gerakan yang mempunyai tingkat pengulangan tertentu disebut osilasi. Misalnya, pendulum matematika dicirikan oleh penyimpangan sistematis di kedua arah dari posisi vertikal aslinya.
Untuk pendulum pegas, satu osilasi penuh berhubungan dengan pergerakannya ke atas dan ke bawah dari posisi awal.
Pada suatu rangkaian listrik yang mempunyai kapasitansi dan induktansi, terjadi pengulangan muatan pada pelat-pelat kapasitor. Apa penyebab terjadinya gerakan osilasi? Pendulum berfungsi karena gravitasi memaksanya kembali ke posisi semula. Dalam kasus model pegas, fungsi serupa dilakukan oleh gaya elastis pegas. Melewati posisi setimbang, beban memiliki kecepatan tertentu, oleh karena itu, secara inersia, ia bergerak melewati keadaan rata-rata.
Getaran listrik dapat dijelaskan oleh beda potensial yang ada di antara pelat-pelat kapasitor bermuatan. Bahkan ketika sudah habis sepenuhnya, arus tidak hilang;
Teknologi modern menggunakan getaran yang berbeda secara signifikan dalam sifat, tingkat pengulangan, karakter, serta “mekanisme” terjadinya.
Getaran mekanis dilakukan oleh dawai alat musik, gelombang laut, dan pendulum. Fluktuasi kimia yang terkait dengan perubahan konsentrasi zat yang bereaksi diperhitungkan saat melakukan berbagai interaksi.
Getaran elektromagnetik memungkinkan terciptanya berbagai perangkat teknis, misalnya telepon, perangkat medis ultrasonik.
Fluktuasi kecerahan Cepheid menjadi perhatian khusus dalam astrofisika; para ilmuwan dari berbagai negara sedang mempelajarinya.
Kesimpulan
Semua jenis getaran berkaitan erat dengan sejumlah besar proses teknis dan fenomena fisik. Kepentingan praktisnya sangat besar dalam konstruksi pesawat terbang, konstruksi kapal, konstruksi kompleks perumahan, teknik elektro, elektronik radio, kedokteran, dan ilmu dasar. Contoh proses osilasi yang khas dalam fisiologi adalah pergerakan otot jantung. Getaran mekanis ditemukan dalam kimia organik dan anorganik, meteorologi, serta banyak bidang ilmu alam lainnya.
Studi pertama tentang pendulum matematika dilakukan pada abad ketujuh belas, dan pada akhir abad kesembilan belas, para ilmuwan mampu menetapkan sifat osilasi elektromagnetik. Ilmuwan Rusia Alexander Popov, yang dianggap sebagai “bapak” komunikasi radio, melakukan eksperimennya berdasarkan teori osilasi elektromagnetik, hasil penelitian Thomson, Huygens, dan Rayleigh. Dia berhasil menemukan aplikasi praktis gelombang elektromagnetik dan menggunakannya untuk mengirimkan sinyal radio jarak jauh.
Selama bertahun-tahun, Akademisi P. N. Lebedev melakukan eksperimen terkait produksi osilasi elektromagnetik frekuensi tinggi menggunakan medan listrik bolak-balik. Berkat berbagai eksperimen terkait berbagai jenis getaran, para ilmuwan dapat menemukan area penerapan optimalnya dalam sains dan teknologi modern.
Osilasi elektromagnetik disebut perubahan periodik (atau hampir periodik) yang saling terkait dalam muatan, arus, dan kekuatan medan listrik dan magnet. Perambatan osilasi elektromagnetik di ruang angkasa terjadi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Di antara berbagai fenomena fisik, osilasi dan gelombang elektromagnetik menempati tempat khusus. Hampir semua teknik elektro, teknik radio, dan optik didasarkan pada konsep-konsep ini.
18.1. GETARAN ELEKTROMAGNETIK GRATIS
Osilasi elektromagnetik bebas (alami) adalah osilasi yang terjadi tanpa pengaruh eksternal karena akumulasi energi pada awalnya.
Pertimbangkan rangkaian osilasi tertutup yang terdiri dari sebuah induktor L dan kapasitor DENGAN(Gbr. 18.1), yang dilengkapi dengan kunci KE dibebankan dari sumber ε dan kemudian dibuang ke induktor. Dalam hal ini, ggl muncul di sirkuit. induksi diri, yang akan sama dengan tegangan pada pelat kapasitor. Dengan menggunakan rumus (17.14), kita menulis:
Diketahui bahwa (18.2) adalah persamaan diferensial getaran harmonik, penyelesaiannya [lihat. (7.6)] memiliki bentuk:
18.2. ARUS ALTERNATIF
Dalam arti luas, arus bolak-balik adalah arus apa pun yang berubah seiring waktu. Namun, istilah “arus bolak-balik” lebih sering diterapkan pada arus yang berubah seiring waktu menurut hukum harmonik. Arus bolak-balik dapat dianggap sebagai osilasi elektromagnetik paksa.
Mari kita bayangkan tiga rangkaian berbeda (Gbr. 18.4, a-18.6, a), yang masing-masing diberi tegangan bolak-balik:
18.3. RESISTENSI TOTAL PADA RANGKAIAN AC. RESONANSI TEGANGAN
Mari kita bayangkan sebuah rangkaian di mana resistor, induktor, dan kapasitor dihubungkan secara seri (Gbr. 18.7). Tegangan terminal a, B rangkaian yang dibuat oleh sumber luar masih dinyatakan dengan ketergantungan (18.22) dengan amplitudo Umaks.
Pada rangkaian seri, arus pada semua bagiannya sama, tetapi tegangannya berbeda. Seperti dapat dilihat dari 14.2, secara umum, arus dalam rangkaian dan tegangan tidak berubah dalam fasa yang sama, oleh karena itu
Dalam kondisi ini, resistansi total Z rangkaian memiliki nilai terkecil sama dengan R(diberikan R, L Dan DENGAN), dan arus mencapai nilai terbesarnya. Diagram vektor untuk resonansi tegangan pada rangkaian ditunjukkan pada Gambar. 18.9. Jika Lω >1/(ССО), maka tgcp >0 dan φ >0, kekuatan arus tertinggal satu fasa dengan tegangan yang diberikan (lihat Gambar 18.8). Dengan Leo<1/(Ссо) имеем tgcp <0 и φ <0. Сила тока опережает по фазе напряжение.
Diagram vektor untuk kasus ini ditunjukkan pada Gambar. 18.10.
18.4. RESISTENSI TOTAL (IMPEDANSI) JARINGAN TUBUH. DASAR FISIK RHEOGRAFI
Jaringan tubuh tidak hanya menghantarkan arus searah, tetapi juga arus bolak-balik. Tidak ada sistem di dalam tubuh yang serupa dengan kumparan induktansi, sehingga induktansinya mendekati nol. Membran biologis dan, akibatnya, seluruh tubuh memiliki sifat kapasitif; oleh karena itu, impedansi jaringan tubuh hanya ditentukan oleh resistensi ohmik dan kapasitif. Kehadiran elemen kapasitif dalam sistem biologis dikonfirmasi oleh fakta bahwa kekuatan arus melebihi tegangan yang diberikan dalam fase. Mari kita sajikan beberapa nilai sudut pergeseran fasa yang diperoleh pada frekuensi 1 kHz untuk berbagai objek biologis (Tabel 18.1).
Tabel 18.1
Sifat ohmik dan kapasitif jaringan biologis dapat dimodelkan menggunakan rangkaian listrik yang setara. Mari kita lihat beberapa di antaranya (Gbr. 18.11).
Untuk rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar. 18.11, a, ketergantungan frekuensi impedansi dapat diperoleh dari (18.36) di L= 0:
Ketergantungan frekuensi impedansi memungkinkan untuk menilai kelangsungan hidup jaringan tubuh, yang penting diketahui untuk transplantasi jaringan dan organ. Mari kita ilustrasikan hal ini secara grafis (Gbr. 18.12). Di Sini 1 - kurva untuk jaringan sehat, normal, 2 - untuk orang mati, dibunuh dengan cara direbus dalam air. Pada jaringan mati, membran - “kapasitor hidup” - dihancurkan, dan jaringan hanya memiliki hambatan ohmik.
Perbedaan ketergantungan frekuensi impedansi diperoleh pada kasus jaringan sehat dan jaringan sakit.
Seperti dapat dilihat pada (18.38), sudut fasa antara arus dan tegangan juga dapat memberikan informasi tentang sifat kapasitif jaringan.
Impedansi jaringan dan organ juga bergantung pada keadaan fisiologisnya. Jadi, ketika pembuluh darah terisi, impedansinya berubah tergantung pada keadaan aktivitas kardiovaskular.
Metode diagnostik yang didasarkan pada pencatatan perubahan impedansi jaringan selama aktivitas jantung disebut reografi (impedansi plethysmography).
Dengan menggunakan metode ini, diperoleh rheogram otak (rheo-ensefalogram), hati (reokardiogram), pembuluh darah besar, paru-paru, hati dan anggota badan. Pengukuran biasanya dilakukan pada frekuensi 30 kHz.
18.5. PULSA LISTRIK DAN ARUS PULSA
Impuls listrik adalah perubahan tegangan atau arus listrik dalam jangka pendek.
Secara teknologi, pulsa dibagi menjadi dua kelompok besar: pulsa video dan radio.
Pulsa video- Ini adalah pulsa listrik dengan arus atau tegangan yang memiliki komponen konstan selain nol. Jadi, pulsa video sebagian besar mempunyai satu polaritas. Bentuk pulsa video adalah (Gbr. 18.13):
a) persegi panjang;
b) gigi gergaji;
c) trapesium;
18.6. LULUS PULSA PERSEGI PANJANG MELALUI SIRKUIT LINEAR. RANTAI YANG MEMBEDAKAN DAN MENGINTEGRASIKAN
Ketika arus bolak-balik melewati rangkaian listrik yang terdiri dari resistor, induktor, dan kapasitor, bentuk sinyal harmonik dipertahankan: arus listrik sinusoidal sesuai dengan sinyal harmonik eksternal ini. Jadi, ada hubungan linier antara arus dan tegangan dan rangkaian itu sendiri disebut linier. Adanya elemen-elemen pada rangkaian seperti tabung vakum, dioda semikonduktor, transistor akan membentuk rangkaian nonlinier.
Rangkaian linier tidak mendistorsi bentuk tegangan harmonik, namun mengubah bentuk sinyal pulsa.
Dalam pengobatan praktis, hal ini penting untuk diingat karena dua alasan utama.
Pertama, ketika menghilangkan sinyal listrik untuk tujuan diagnostik (lihat 14.5) dari objek biologis, kemungkinan distorsi bentuknya dalam rangkaian listrik pengukur harus diperhitungkan.
18.7. KONSEP TEORI MAXWELL. BIAS SAAT INI
Meringkas hasil percobaan H.K. Disinggung tentang pengaruh arus listrik pada jarum magnet, eksperimen Faraday pada induksi elektromagnetik dan fakta lainnya, Maxwell menciptakan teori medan elektromagnetik dalam kerangka fisika klasik.
Teori Maxwell didasarkan pada dua prinsip.
1. Setiap medan listrik bolak-balik menghasilkan medan magnet pusaran. Maxwell menyebut medan listrik bolak-balik sebagai arus perpindahan karena, seperti arus biasa, ia menghasilkan medan magnet.
Untuk menemukan ekspresi kekuatan arus bias, perhatikan aliran arus bolak-balik melalui rangkaian di mana kapasitor dengan dielektrik dihubungkan (Gbr. 18.22). Kapasitor tidak mengganggu aliran arus, yang terlihat dari nyala bola lampu. Dalam konduktor, ini adalah arus konduksi biasa 1 jalan, disebabkan oleh perubahan muatan pada pelat kapasitor. Kita dapat berasumsi bahwa arus konduksi berlanjut pada kapasitor dengan arus perpindahan 1 cm, dan
1 A.A. Eikhenwald adalah kepala departemen fisika pertama di Kursus Tinggi Wanita di Moskow, yang menjadi dasar pendirian sejumlah universitas Moskow, termasuk Universitas Kedokteran Rusia.
Dalam percobaan Eichenwald, piringan dielektrik 1 (Gbr. 18.23) terletak di antara pelat dua kapasitor datar 2 Dan 3. Kuat medan listrik di dalamnya diarahkan ke arah yang berlawanan. Ketika piringan berputar pada porosnya 4 Terjadi perubahan polarisasi dielektrik pada ruang antar kapasitor. Ini menghasilkan medan magnet, ditentukan menggunakan jarum indikator magnet khusus.
Mengganti ekspresi kekuatan arus perpindahan (18.51) ke dalam hukum arus total (16.46), kita memperoleh Persamaan pertama Maxwell:
yang menghubungkan laju perubahan fluks magnet yang melalui suatu permukaan dan sirkulasi vektor kuat medan listrik yang timbul pada waktu yang bersamaan. Sirkulasi dilakukan sepanjang kontur tempat permukaan berada.
Dari ketentuan utama teori Maxwell yang diberikan di atas, maka kemunculan medan apa pun, listrik atau magnet, di suatu titik di ruang angkasa memerlukan seluruh rangkaian transformasi timbal balik: medan listrik bolak-balik menghasilkan medan magnet (pada Gambar 18.24, A ditampilkan Ε dan garis intensitas medan magnet yang dihasilkan, disediakan dE/dt > 0), perubahan medan magnet menghasilkan medan listrik (pada Gambar 18.24, B H dan garis medan medan listrik yang dihasilkan digambarkan pada kondisi dH/dt > 0), dst. Perbedaan tanda persamaan Maxwell (18.53) dan (18.54) menentukan perbedaan arah panah pada garis Η Dan Ε gambar-gambar ini.
18.8. GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Saling terbentuknya medan listrik dan magnet mengarah pada konsep tersebut gelombang elektromagnetik- propagasi medan elektromagnetik tunggal di ruang angkasa.
Mari kita jelaskan ini. Biarkan tegangan meningkat pada titik x 1 dielektrik (Gbr. 18.25) E 1 Medan listrik. Dalam hal ini, timbul medan magnet pusaran, yang intensitasnya H 2 di titik x 2 diarahkan menjauhi pembaca (lih. Gambar 18.24, a). Kenaikan H 2 menimbulkan pusaran medan listrik, di titik x 2 vektor kuat medan tersebut tegak lurus sumbu OH(lih. Gambar 18.24, b), dll. Jika perubahan Ε atau N akan dipertahankan pada suatu titik tertentu karena adanya energi dari suatu sumber, maka gelombang elektromagnetik akan terus merambat di ruang angkasa.
Mari kita tunjukkan bahwa sifat gelombang dari perambatan medan elektromagnetik mengikuti persamaan Maxwell (18.53) dan (18.54). Kami akan menganggap media sebagai dielektrik; oleh karena itu, arus konduksi adalah nol. Fluks magnet yang melalui suatu luas tertentu S terletak tegak lurus terhadap garis DI DALAM, adalah sama dengan:
1 Persamaan Maxwell ditulis dalam turunan parsial, karena kedepannya perlu dilakukan diferensiasi terhadap koordinat.
Persamaan serupa dapat diperoleh untuk kekuatan medan magnet:
18.9. SKALA GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK. KLASIFIKASI INTERVAL FREKUENSI YANG DITERIMA DALAM PENGOBATAN
Dari teori Maxwell dapat disimpulkan bahwa berbagai gelombang elektromagnetik, termasuk cahaya, mempunyai sifat yang sama. Dalam hal ini, disarankan untuk menyajikan semua jenis gelombang elektromagnetik dalam bentuk skala tunggal (Gbr. 18.27).
Seluruh skala secara konvensional dibagi menjadi enam rentang: gelombang radio(panjang, sedang dan pendek), inframerah, tampak, ultraviolet
komersial, x-rayDanradiasi gamma. Klasifikasi ini ditentukan oleh mekanisme pembentukan gelombang, atau oleh kemampuan seseorang untuk melihatnya secara visual.
Gelombang radio disebabkan oleh arus bolak-balik pada konduktor dan aliran elektron (pemancar makro). Radiasi inframerah, sinar tampak, dan ultraviolet berasal dari atom, molekul, dan partikel bermuatan cepat (pemancar mikro). Radiasi sinar-X terjadi selama proses intra-atom, radiasi berasal dari nuklir.
Beberapa rentang tumpang tindih karena gelombang dengan panjang yang sama dapat dihasilkan melalui proses yang berbeda. Dengan demikian, radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang terpendek tumpang tindih dengan sinar-X dengan panjang gelombang panjang.
Dalam hal ini, wilayah perbatasan gelombang infra merah dan gelombang radio sangat khas. Sebelum tahun 1922 terdapat kesenjangan antara rentang tersebut. Radiasi dengan panjang gelombang terpendek dari celah yang tidak terisi ini berasal dari atom molekul (radiasi dari benda yang dipanaskan), dan radiasi dengan panjang gelombang terpanjang dipancarkan oleh vibrator makroskopis Hertz. Fisikawan Rusia A.A. Glagoleva-Arkadyeva 1 mengusulkan untuk melewatkan percikan api melalui campuran sejumlah besar serbuk logam kecil dalam minyak. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk memperoleh berbagai gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 82 mikron atau lebih. Jangkauan gelombang inframerah dan radio ditutup.
Kini tidak mengherankan bagi siapa pun bahwa gelombang milimeter pun dapat dihasilkan tidak hanya melalui teknik radio, tetapi juga melalui transisi molekuler. Sebuah bagian telah muncul - radiospektroskopi, yang mempelajari penyerapan dan emisi gelombang radio oleh berbagai zat. Dalam kedokteran, pembagian osilasi elektromagnetik konvensional ke dalam rentang frekuensi berikut diterima (Tabel 18.2).
Tabel 18.2
1 Alexandra Andreevna Glagoleva-Arkadyeva adalah kepala pertama Departemen Fisika di Institut Medis Moskow ke-2 (sekarang Universitas Kedokteran Rusia).
Akhir tabel. 18.2
Peralatan elektronik fisioterapi frekuensi rendah dan suara sering disebut frekuensi rendah. Peralatan elektronik dari semua frekuensi lainnya disebut konsep umum frekuensi tinggi.
