По мере удаления от места падения камня волны на поверхности воды постепенно слабеют (затухают, замирают).
Подобное явление наблюдается и при распространении звуковых волн.
Вблизи колокола сила звука очень большая, но на своём пути звуковые волны постепенно теряют силу и, наконец, совсем замирают.
Электромагнитные волны тоже замирают по мере удаления их от антенны передающей радиостанции.
Обладателям радиоприёмников известно, что приём близкой, местной радиостанции всегда получается громкий, тогда как отдалённые станции слышны значительно слабее.
Если передающая станция имеет большую мощность, т. е. посылает сильные волны, то хороший приём её радиопередач возможен на значительно большем расстоянии, чем приём станции малой мощности, излучающей слабые волны.
Звуковая волна пробегает в течение одной секунды около 333 метров, т. е. скорость её 333 метра в секунду (м/сек). Скорость электромагнитных волн равняется
300 ООО километрам в секунду или 300 ООО ООО м/сек. Поэтому электромагнитная волна может в течение одной секунды обогнуть земной шар 7,5 раза, если будет обладать достаточной для такого путешествия силой.
Дальность действия радиовещательных станций, работающих в диапазоне длинных, средних и коротких волн, гораздо большая, чем радиостанций, работающих в диапазоне ультракоротких волн (укв).
Электромагнитные волны» излучаемые антенной передающей станции, могут достигнуть приёмной антенны радиоприёмника двумя путями:
1) непосредственно от передающей антенны к приёмной, если приёмник находится на сравнительно небольшом расстоянии от передающей станции. Это так называемые поверхностные волны, так как они распространяются вдоль поверхности Земли;
2) после отражения от верхнего слоя атмосферы, подобно тому, как отражается от поверхности зеркала луч света. Это так называемые отраженные волны.
Над поверхностью Земли, днём на высоте примерно 100 км и более, а ночью гораздо выше, расположено несколько слоёв ионизированного воздуха. Длинные, средние и короткие волны, распространяющиеся в пространстве, отражаются от ионизированных слоёв как от зеркала, и возвращаются обратно на Землю на большом расстоянии от передающей станции. Благодаря этому свойству слоёв отражать длинные, средние и короткие волны оказывается возможным приём радиостанций, находящихся очень далеко от приёмника.
Днём дальние станции принимаются очень слабо или приём их совсем невозможен.
Зато вечером и ночью число принимаемых станций гораздо больше, потому что улучшаются условия распространения волн на большие расстояния.
Нередко можно заметить (особенно при приёме на простые радиоприёмники), что сигнал в отдельные моменты то слабеет или совсем замирает, то усиливается до такой степени, что звук искажается. Продолжительность таких замираний обычно мала, но они могут повторяться очень часто.
Такие периодические ослабления сигнала называются замираниями. Это явление объясняется тем, что к приёмной антенне одновременно приходят две волны одной и той же станции, например, поверхностная волна и отражённая волна, или две волны, отражённые от разных ионизированных слоёв атмосферы, находящихся на различных высотах над поверхностью Земли.
Если при этом одна из волн придёт к антенне вершиной, а другая впадиной, то они будут действовать в противоположных направлениях; в результате на антенну будет воздействовать разность амплитуд этих волн (амплитуды будут вычитаться). Если приходящие волны имеют различные амплитуды (т. е. разную мощность), то приём ослабевает. При равных амплитудах приходящих волн приём совсем исчезает, так как эти волны взаимно подавляют друг друга.
Если же действие двух приходящих волн направлено в одну сторону, их амплитуды складываются; антенна в этот момент оказывается под воздействием волны увеличенной мощности, и приём усиливается; могут даже возникнуть искажения принимаемых сигналов речи или музыки.
Современные приёмники имеют специальное устройство (автоматическую регулировку громкости), которое устраняет периодические ослабления и усиления сигнала, благодаря чему приёэд. становится устойчивым и громкость звучания программы не изменяется.
Ультракороткие волны (волны короче 10 метров) распространяются в пространстве прямолинейно (подобно световым лучам) и не отражаются от ионизированного слоя атмосферы. Этот слой не представляет для них преграды, а является прозрачным.
Чем короче длина ультракоротких радиоволн, тем легче они проходят сквозь слой, не возвращаясь обратно на Землю. Отражённых волн при этом не наблюдается; поэтому передавать на укв радиосообщения можно только на волнах, распространяющихся вдоль поверхности Земли. И так как эти волны распространяются прямолинейно, то приём их возможен в пределах прямой видимости.
При использовании передающей антенны, помещённой на очень высокой мачте, и приёмной антенны, также поднятой высоко, можно осуществлять радиосвязь на укв в пределах 60—80 км.
Иногда всё же случается, что и эти волны отражаются от ионизированного слоя и возвращаются обратно на Землю; в этих условиях удаётся принимать дальние укв радиостанции.
Существует строгая зависимость между длиной волны и количеством верхних и нижних её полуволн, возникающих в течение одной секунды, т. е. её частотой.
Между точками А и Б, расположенными на расстоянии 10 ООО м одна от другой, образуются одна верхняя и одна нижняя полуволна (длина волны равна 10 ООО м).
Если же между точками А и Б укладываются четыре верхние и четыре нижние полуволны, то каждая из верхних и нижних полуволн оказывается соответственно короче (длина волны 2500 м).
В том случае, когда длина волны равна 300 м, она уложится 10 раз на отрезке длиной 3000 м.
Как мы уже знаем, электромагнитные волны распространяются со скоростью 300 000 000 м/сек. Разделив это число на длину волны, равную, например, 300м, можно подсчитать, сколько верхних и нижних полуволн образуется в течение одной секунды, т. е. определить частоту колебаний волны. В данном случае она будет равна 1 000 000 гц.
Напомним, что единице частоты условно дано название герц (сокращённо гц)
1000 гц=1 кгц (килогерц),
1000 000 гц=1 Мгц (мегагерц).
Из связи между 1 гц, 1 кгц и 1 Мгц следует также, что 1 Мгц= 1 000 кгц.
Так как длину волны обозначают греческой буквой лямбда, а частоту — буквой f, то можно записать следующую математическую зависимость
Эти формулы помогают высчитать длину волны в том случае, когда шкала радиоприёмника размечена в частотах (в килогерцах или мегагерцах).
Так, например, частоте 1000 кгц соответствует волна длиной 300 м, частоте 30 кгц — волна длиной 10 000 м, частоте 30 000 кгц (30 Мгц) соответствует волна длиной 10 м.
Прподолжение ...
Предыдущая глава https://dzen.ru/a/aW4SRtb_Qwj0V8Ze