Menu

1. Elektromágneses rezgések

Az adóantennából kisugárzott energia elektromágneses hullámként terjed a térben. Ez a jelenség összehasonlítható olyan sima vízfelülettel, amelyet a vízbe dobott kő hullámmozgásra késztet. A keletkező tovahaladó hullámmozgás nem áramlás jellegű, tehát a víz nem folyik. Ez a tény egyszerűen igazolható a víz felszínén maradó tárgyakkal, amelyeket a víz felületére helyezünk. Ezek a tárgyak mindig egy helyütt és a hullámok ritmusában mozognak, miközben a hullámok kör alakúan terjednek tova. A keletkezett hullámokra jellemző:
A λ hullámhossz - az a legkisebb távolság, amely két azonos hullámfázisban levő pont között mérhető, pl.. a távolság két szomszédos hullámhegy vagy hullámvölgy között.
Az ƒ frekvencia - a másodpercenként kialakuló hullámmozgások (rezgések) száma.
A c terjedési sebesség - a hullámok tovaterjedési sebessége.
E három jellemző viszonya egymáshoz:

Az elektromágneses hullámok, illetve rezgések hullámhossza a rövid és ultrarövid hullámok tartományában méter nagyságrendűek.
Az 1.1. ábrán a szinuszos váltakozó áram szokásos ábrázolási módja látható, amely egyúttal a csillapítatlan rezgések jellemzésére is szolgálhat. Az amplitúdó pillanatnyi értéke nagyság és polaritás szerint az időnek (távolságnak) szinusz alakú függvénye. A berajzolt AB, illetve CD távolságokból kitűnik, hogy a hullámhossz nemcsak a 0 vonal mentén, hanem - mint már említettük - két, tetszés szerinti, egymással szomszédos, azonos fázisban levő pont között is mérhető.
A fázishelyzet szögfokokban is megadható, amikor is egy teljes rezgés (egy hullámhossz) mindig 360°. Ily módon a fázis-összehasonlítás és a fáziseltolás mértéke egyszerűen jellemezhető.

1.1. ábra. A szinusz alakú hullámmozgás időbeli ábrázolása

A frekvencia mértékegysége a hertz (Hz):
1 Hz =1 rezgés/s;
1 kHz(1 kilohertz) =103 Hz;
1 MHz (1 megahertz) =1000 kHz =106 Hz;
1 GHz (1 gigahertz) =1000 MHz =109 Hz.

Az elektromágneses hullámok terjedési sebessége szabad térben 300 000 000 m/s, vagyis megegyezik a fénysebességgel. Ha a szabad térbeni terjedési sebességről beszélünk, akkor a teljesen üres térre gondolunk, vagyis egy olyan ideális állapotra, amelyet a valóságban nem találunk. Még az űr maga sem tökéletesen üres. Ha az elektromágneses hullámok nem tökéletesen szabad térben terjednek, terjedési sebességük valamivel kisebb, mint 300 000 km/s. A sebességcsökkenés mértéke függ a közegtől, amelyben a hullámok terjednek. Ha ez a közeg levegő, akkor a terjedési sebesség csökkenése olyan kis mértékű, hogy gyakorlatilag minden esetben elhanyagolható.

A nagyfrekvenciás technikában általában c =300 000 km/s-mal számolunk. Ha ezt az értéket behelyettesítjük az (1.1) képletbe, akkor:

ahol λ m-ben, c m/s-ban és f Hz-ben van megadva. Ha pedig

akkor λ m-ben, c km/s-ban és f kHz-ben helyettesíthető. A képlet átrendezése után

ahol az előzőnek megfelelően f kHz-ben, c km/s-ban és λ m-ben adott. Frekvencia-hullámhossz átszámítási táblázatot a Függelékben közlünk (34.1. táblázat).

 

Tartalom
Az elektromágneses erőtér