الموجات الكهرومغناطيسية من هوائي – E ⊥ B، c = 1/√(μ₀ε₀)، c = fλ، الاستقطاب

ماذا تعرض

يجعل التيار المتردد الشحنات تتسارع على امتداد الهوائي ثنائي القطب، والشحنات المتسارعة تبث موجات كهرومغناطيسية. يوازي المجال الكهربائي E الهوائي، ويتعامد المجال المغناطيسي B مع E، وكلاهما عمودي على اتجاه الانتشار، فالموجة مستعرضة. يتذبذب E و B في الطور نفسه مع B₀ = E₀/c، وتعطي نظرية ماكسويل السرعة c = 1/√(μ₀ε₀). يبث الهوائي ثنائي القطب موجات مستقطبة استقطابًا مستويًا، فلا يلتقط هوائي استقبال مائل بزاوية θ إلا E cos θ. وفي مادة معامل انكسارها n تتباطأ الموجة إلى v = c/n ويقصر طولها الموجي إلى λ/n، أما التردد فلا يتغير.

طريقة الاستخدام

اسحب منزلق «التردد f» وراقب تغيّر علامة الطول الموجي وطول الهوائي λ/2 والمؤشر الأحمر على شريط الطيف. أدر منزلق «زاوية المستقبل θ» وقارن المنحنى الأخضر على راسم الذبذبات بالمنحنى الأصفر. زد «معامل الانكسار n» لتضع قالبًا في المسار. فعّل «نمط الإشعاع» لترى الاتجاهات التي يرسل فيها الهوائي أكبر قدر من الطاقة. يرسل زر «إعادة البدء» مقدمة موجة جديدة من الهوائي؛ واسحب المشهد ثلاثي الأبعاد لتدويره أو انتقل إلى 2D.

المعاملات القابلة للتغيير

• التردد f 100–1000 MHz
• الزاوية بين هوائي الاستقبال و E 0–90 °
• معامل انكسار القالب n (1 = بلا قالب) 1–2
• طريقة العرض ثلاثي الأبعاد، قابل للتدوير, ثنائي الأبعاد (إسقاط مائل)
• إظهار نمط الإشعاع

أسئلة للاستكشاف

1. عندما تضاعف التردد، ماذا يحدث للطول الموجي ولطول الهوائي نصف الموجي؟
2. لماذا لا يلتقط هوائي استقبال متعامد مع هوائي الإرسال أي إشارة؟
3. عندما تدخل الموجة قالبًا فيه n = 1.5، ما الكميات التي تتغير؟ وما الكمية التي تبقى ثابتة؟