видеть из приведенного выше, представляется выгодным для этого повышать Т° светящегося тела. Цвет излучаемого света зависит от распределения энергии в пределах видимого спектра. При повышении Т°, как было указано ранее, максимум И. передвигается в область синих лучей. Распределение энер-so%-

ЮСО гООО 3000 иООО 5000 6000 7000 8000 9000 ЮОООК Фиг. 6.

гии раскаленного абсолютно черного тела в раз.чичных областях спектра при различных Т дает кривые фиг. 6. И. света другими источниками, их рабочие темп-ры и кпд приведены в табл. :3.

а б л. 3.-И н л у ч е н и е с в е т а, i и и п д р а з-п ы X источников свет а.

Парафиновая и стеариновая свеча . . Керосиновая ламна Керосинокалильпый

свет........

I Спиртокалильн. свет I Газовая разрезная

I горелка ......

Газокалнльный свет : Ацетиленов, горелка ; Ацетилснокалиль-

ный свет......

Лампа с угольпо!! i нитью 3,9 W/ropu3.

I свечу .......

Лампа с танталовой ; нитью 1,7 W/гориз.

свечу ........

! Лампа Нернста . . . : Вольфрам, нустотн. ; лампа 1,2 W/ropu3.

свечу ........

; Вольфра.м. ла.чша га-

I зополная ......

! Дуговая лампа с чп-i отыми углями .

Лит.: М а й з с л ь С, О., Оптика, П., 1923 (литогр.); его ;к е. Свет и зрение, 1925; М еу е г Л. R., Wis.4en.scliaftliche Grundlagen d. lachleizeugung, Lichttechnik, hrsg. v.L. Bloch, Mch.-В.,1921; L u m-mer O., Grundlagen, Ziele u. Grenzen d. Lcucht-technik, Mch.-В.. 1918; Plank M., Vorlesungen iiber d. Theorie d. Wiiniicstrahlung, 5 Aufl., Lpz., 1923; II e n n 1 n g F., Tcmperaturmessung, Brsctnv., 1915; С a d у F. a. D a t e s II Illuminating p:ngineering, L., 1923: L о г e n t z H. A., Theorie d, Strahlung, Lpz., 1927. A. Иванов.

ИЗЛУЧЕНИЕ И ПРИЕМ .электромагнитных ВО.ЧН-два ОСНОВНЫХ процесса во всей радиотехнике. Так как фактически приолт электромагнитных волн сводится также к излучению, то, естественно, ббльшее внимание уделяется в теории и практике вопросам именно излучения, процесса отправления электромагнитных во.чн в пространство, имеющего конечной целью передачу элоктромаг-нитпоп энергии без прово.чов.

Излучение. Физическое представление излучения электромагнитных волн [1]. Необходимым условием для излучения электромагнитной энергии, т.е. возникновения распространяющихся электромагнитных во.чн, является: 1) возможность вырабатывания запасов электрич. и магнитной энергии и 2) нарушение условий равновесия последних в пространстве.

Электромагнитное поле, получающееся вследствие заряда определенной полярности от источника электризации, вк..чюченного в середину провода, изображено на фиг. 1. В случае источника, доставляющего переменную электризацию, э.чектромагнитное поле получает вид, показанный на фиг. 2. На фиг. 2 для ясности изображены только э.чектрич. поля; те же явления имеют м(;-сто и в магнитных по.чях, пе представленных на фиг. 2, так как они перпендику-.чярны к П.ЧОСКОСТР1 чертежа. В обоих случаях электромагнитное поле сохраняет зависимость от ггроводника, у поверхности

Фиг. 1.

Фиг. 2,

которого пололеоно начало его возникновению; электрич. силовые .чинии опираются своими концами на поверхность проводника; а т. к. величина электрич. силы у поверхности наибольщая, то электромагпитхюл волна в пространстве сохраняет д

связь с волной, распространяющейся по поверхности проводника.

Вследствие ограниченности размеров проводника волна, распространяющаяся по его поверхности, доходит до конца, за к-рым дальнейшее ее распространение невозможно: получается отраокение волны, сопровождающееся интерференцией и образованием стоячих волн на поверхности проводника. В эти моменты в пространстве, окрулеающем часть проводника на которой возникают стоячие волны, происходит образование свободных э.лектромагнитпых волн-из.чучение энергии. Этот процесс изображен на фиг. 3, где дана лишь одна половина вибратора; сплошные линии показывают направление электрич. сил, пунктирные-течение энергии (направление магнитных сил легко находится, напр., по правилу трех пальцев, и т. д.).

Фиг. 3, А соответствует моменту, когда волна только что достигает края проводника. Пренебрегая активным сопротивлением последнего, магнитную силу считаем во всех точках пространства в одной фазе с электр. силой у проводника. Энергия течет вдоль

Фиг. 3.

проводника от источника в пространство. Так как далее волна распространяться не может, то спловые линии, бегущие сзади, набегают на передние и тем вызывают сгущение поля у свободного конца проводника. Волна, распространяющаяся в свободном пространстве, не встречая препятствий, продолжает перемещаться-линия электрическ. силы изгибается (фиг. 3, Б). Вследствие постепенной остановки движения линий электрич. силы получается ослаб.чение магнитного поля; магнитная сила начинает отставать по фазе от электрич. силы; направление течения энергии в пространстве не меняется, но это тещние ослабевает у конца проводника вместе с ослаблением магнитиого поля. В то же время сгущение поля передается назад с той скоростью, с какой происходило двилсение вперед. Встречапрямой и отраженной волн происходит с двойной скоростью; поэтому в момент времени t = Г/4 сгущение достигает максимума, будучи локализовано посредине. Магнитное поле исчезает, т. к. сдвиг фаз достигает л/2; поэтому течение энергии прекращается (фиг. 3, С).

Вторая стадия начинается с двилсения силовых линий в обратном направлении. Сгущение поля исчезает; этому благоприятствует то, что встречная полуволна щлет поле обратного направления. Движение линий все ускоряется, усиливается магнитное поле; поток энергии вновь появляется, по уже с другой стороны; энергия расходуется отчасти на тепло Джоуля в проводнике (фиг. 3, D). Стадия заканчивается тем, что вся отрицательная полуволна, идущая от источника, належится на отралсенную по.чолсит. полуво.чну, и к моменту t = Т/2 электрич. поле у поверхности проводника совсем исчезнет. При этом процесс будет происходить улсе по всей половине длины вечны. Вся энергия, сосредоточенная в пространстве, заключается в кинетич, энергии магнитного по.чя; потенциальная энергия отсутствует, течение энергии приостанавливается. .Эта стадия и сонроволсдается образованием свободных электромагнитных волн в окрулсающем пространстве-из.чучением. Действительно, одна за другой электрич. силовые линии, уни-чтолсаясь у поверхности проводника, теряют, т. о., точку onopiJ. Остающиеся в пространстве их части, изгибаясь, замыкаются в кольца и как бы отрываются ( отшнуровы-ваются ) от оста.чьной системы. К концу второй четверти периода у края проводника устанавливается стоячая полуволна: в прилежащем пространстве все остатки силовых линий сомкнутся кольцами, и образуется свободная э.чёктрическая волна (фиг. 3, е).

Т. о., процесс отражения э.чектромагнит-ной ВО.ЧНЫ от конца проводника представляет три характерные стадии, при чем продо.чн-си-тельность каждой из них равна четверти периода колебания. Признаки первой стадии-расхождение фаз электрич. и магнитной си.чы; нри этом на проводнике образуется стоячая вечна, энергия к-рой запасена в потенциальном виде. Вторая стадия характеризуется возникновением свободной волны у поверхности проводника-в этот период энергия стоячей волны превращается в кинетическую форму. В третьей стадии свобод-

ная волна получает движение в пространстве. Затем повторяются лишь вторая и третья стадии, так как расхождение фаз, раз совершившееся, сохраняется все время одним и тем же. Следствием названных процессов оказывается непрерывное излучение в пространство. Т. о., э.чектрический колебательный процесс всегда сонроволсдается образованием стоячей волны, т. е. неравномерного распределения потенциала и тока; в одних системах проводников эта во.чна выражена яснее, в других-менее; поэтому калсдая система имеет б. или м. значительную способность излучения во.чны в пространство. Математич. анализ возпи1сповения электромагнитной волны дан впервые Герцом для случая нек-рого идеального вибратора, названного диполем (см. диполь электрический), являк.)иггося простейшим элементом, к которому ( э.темептариому диполю ) приводятся все остсг.ч1Л1ые виды излучающих систем.

Поле вокруг переда, ю щ е й а ит е и н ы. В своей работе о распространенигЕ электрических сил Герц определил си.чы электрич. и магнитного полей, которые появляются вокруг колеб.чющегося электрическ. диполя. Электрический момент диполя определяется так: М = = lq, где г-длина диполя, а q-переменный заряд его. Для нахолсденпя тока г, появляющегося в дипол(!. необходима про.дифференцировать момент по времени:

Ч)ИГ. 4.

dt df= dl.

В полярных координатах (фиг. 4) положение калсдой точки определяется ее расстоянием г от центра, углом широты и уг.г10м до.ч-готы <р. в этой сист(ше коордгшат силы электрич. и магнитн(тго 1го.лей диполя выражаются таг::

sin* ; <:(

е.. 2-

Здесь в ф-иях /, / и f везде надо подставить аргумент t -, т. к. имеем волны, двигающиеся из нача.льной точки со скоростью света с. Для малых расстояний {d=/2n} главное значение будут иметь первые ч.лепы в скобках ур-ий (2), т. к. другие при этом исчезают. Здесь магнитное поле, по первому ур-ию (2), подчиняется точно закону Био-Савара, а электрическ. поле-точно закону Кулона. Силы полей уменьшаются со BTOpoii и далее с третьей степенью расстояния, так что действие стационарных зарядов и токол на пек-ром расстоянии совсем исчезает. Длм

больших расстояний будут иметь значение одни последние члены скобок, так как радиальная составляюшая силы поля Е исчезает почти совершенно но сравнению с тангенциальной При синусоидальном изменении тока имеем:

г = J sin Oit (3)

и, по уравнению (1),

/ = соИ COS cot- 0

Подставляя это значение / в ур-ия (2), получим для больших расстояний силы поля:

E,-cH--r - -j cose [t-y (5)

Силы электрич. поля (в меридиональных плоскостях) и магнитного (по кругу широты) увеличиваются от полюса к экватору пропорциопально sin-. По оси полюсов они равны нулю, в плоскости же экватора принимают максимальное значение. Обе величины не зависят от угла (р, т. е. поле направлено симметрично во все стороны. Переходя

2 пс

к практич. едииицам и подставляя со = и

с = 3-101 см/ск, получаем амплитуду силы поля в экваторршльной плоскости (в y/m):

. = ?-Г-10- = 60--я-- (6)

Для определения характера действия различных типов антенн, последние надо всегда представлять состоящими из ряда герцовых диполей, поля к-рых просто накладываются друг на друга. Если при этом известно распределение тока в антенне и его изменение по времени, то можно найти математич. решение для любого случая такого рода. Интерес представляет гл. обр. поле на большом

расстоянии, т. е. в /г отдаленной или волновой зоне - зоне чистого излучения. Для этого случая принимаем во внимание только последние члены уравнений (2). Для знаменателя в выра-леении силы поля достаточно точно можно считать, что все расстояния г пункта наблюдения от различных элементов слолсной антенны равны и параллельны друг другу; тогда сила электрич. поля, создаваемая каждым элементом антенны, выразится уравнением:

Фиг. 5.

Для большого расстояния dlsin edy, где dy есть наблюдаемый с такого расстояния элемент антенны (по ее высоте), при чем координата у (фиг. 5) доллша считаться перпендикулярной к расстоянию г. Далее, вместо времени запаздывания г/с, в расчет можно вводить среднее для всех элементов антенны время, в к-ром должно учесть разницу, равную ж/с, для различных элементов, при чем здесь х означает уже протяжение антенны в направлении расстояния г. Подставляя среднее значение расстояния г и

среднее время запаздывания t, получим общую силу поля в каком-нибудь отдаленном месте пространства:

Если только распределение тока в антенне, т. е. зависимость его от ж и , известно, то это интегрирование можно всегда произвести для любой функции тока. Наиболее простым решение будет для л и н е й н о ii вертикальной антенны и сродных ей форм с любым прост- у ранственным токораспре-делением, у к-рых боковые, горизонтальные или наклонные части малы по сравнению с длиной волны; т. о., предполагается, что антенны возбулода-ются стоячими волнами. В этом случае координата X для всех элементов

приблизительно одина- I I I- l кова, так что нет необходимости вносить в заназ- , дывание особой записи- i- мости для различных частей антенны. Изменение по времени для всех элементов такл-се одинаково и, следовательно,

нри чем здесь 1-средняя длина антенны, г-ток в основании антенны, i-среднее значение тока, а I-длина всей антенны (фиг.6). Из фиг. 6 таклсе видно, что можно обе эти

Фиг. 6.

Фиг. 7.

величины отнести к пучности тока и брать % и \. Это означает, что интеграл, входящий в выражение (9), представляет собою площадь тока антенны (как бы наблюдаемую . с большого расстояния).

Значение поверхности земли. Для диполя, колеблющегося первой гармонической. Герц определил распределение электрич. силовых линий на среднем расстоянии от диполя в том виде, как они представлены на фиг. 7, а, Ь, с, d. Фиг. 7, а относится к моменту наибольшего тока в диполе, фиг. 7, с-к моменту наибольшего напряжения на нем, две же остальные - к