Александр Никонов - Физика на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям

В общем, электромагнитное поле есть единая природная реальность. Просто можно найти такую точку зрения для наблюдения за ней, что вам будет видна только одна грань этой реальности – магнитная либо электрическая.

К интересным делам мы сейчас переходим! Ох, к интересным!..

Смотрите. Вот мы толкнули магнит, висящий на веревочке. Он начал движение. А движущееся магнитное поле порождает рядышком поле электрическое. Которое, естественно, тоже движется (вслед за магнитом). Но движущееся электрическое поле должно, в свою очередь, порождать рядышком магнитное поле! А магнитное – снова неподалеку порождает электрическое. И так далее. Что это? Электромагнитная волна побежала вокруг во все стороны!

Вокруг силовых линий магнитного поля закручиваются силовые линии поля электрического, а вокруг тех – снова магнитного и так далее. А теперь мы раз – и остановили магнит! Генерация волны прекратилась. Но те волны, которые уже были сгенерированы ранее и успели убежать, все еще кругами разбегаются от нас в мировое пространство, постепенно затухая.

Распространение электромагнитной волны.

Можно и по-другому поступить – начать трясти или колебать электрический заряд. Тогда в пространстве вокруг него тоже начнет распространяться волна электромагнитных возмущений. Качающийся заряд колеблет вокруг себя поле совершенно точно так же, как дрожащая струна колеблет воздух, периодически толкая его вокруг себя. При этом мы слышим звук струны.

Звуки – это волны в воздухе, то есть периодически налетающие на нас уплотнения и разрежения воздуха. Мы этих периодических сгущений и разрежений прозрачного воздуха не видим. Но слышим. А электромагнитную волну можем засечь приборно.

И раз уж у нас речь зашла о разных волнах, им придется уделить некоторое внимание.

Волны – это круто!

Какие бывают волны? Продольные и поперечные. Самые привычные для нас волны – на море. Вверх-вниз, вверх-вниз. Это поперечная волна, потому что среда колеблется поперек направления бега волны. Волна бежит по морю вдоль поверхности, к берегу, то есть горизонтально, а частички воды согласованно колеблются в перпендикулярном направлении – вверх и вниз. Такая же волна образуется, если колебать привязанную к дверной ручке веревку.

Поперечная волна

А есть волны продольные. Там колебания среды, по которой распространяется волна, происходят вдоль направления бега волны. Наиболее наглядный пример – растянутая пружина, толкнув которую, мы запускаем волну уплотнений и разрежений витков.

Продольная волна

Воздушные волны как раз продольные, в них распространяются сгущения и разрежения упругих молекул воздуха.

Звуковая волна

Скорость волны. Мы про это уже говорили. Скорость зависит от среды, в которой распространяется волна. Чем она плотнее, тем выше скорость волны.

Еще одна характеристика волны – амплитуда! То есть высота волны. Амплитуда – характеристика мощности. Чем выше амплитуда, тем мощнее волна, что понятно.

Две волны с разными амплитудами

Еще одной важнейшей характеристикой является длина волны или ее частота. Длина волны – это расстояние между ближайшими гребнями поперечной волны (или соседними областями сжатия в волне продольной). А частота – количество колебаний в секунду. Частота измеряется в герцах. 1 герц – это одно колебание в секунду. 50 Гц – 50 колебаний.

Длина волны и частота – обратные величины, что совершенно понятно: чем больше длина волны, тем меньше частота и наоборот. У волны с огромной частотой длина волны крохотная. Давайте покопаемся в этом на примере звуковых волн.

Звуковые волны какой частоты мы слышим? Мы ведь воспринимаем не все звуковые волны, а только лишь определенный диапазон частот, на который от природы настроен наш приемник под названием ухо.

Волны с разными частотами (длинами волн).

Так вот, наше ухо воспринимает звуковые волны с частотой от 20 Гц до 20 тысяч Гц или, что то же самое, до 20 килогерц.

Я уверен, что вы прекрасно знаете приставку «кило-» в слове « килограмм». Она означает «тысяча». Килограмм – это тысяча грамм. Такого рода приставок довольно много. Наверняка вы знаете и приставку «мега-», означающую «миллион». Мегабайт – это миллион байтов. А гигабайт – целый миллиард байтов. Чем больше гигабайт памяти в вашей флэшке или компьютере, тем лучше.

Без сомнения, вы также слышали об «уменьшительных» приставках «санти-» и «милли-». Первая означает одну сотую долю, а вторая – одну тысячную. Так что сантиметр – это одна сотая часть метра, миллиметр – одна тысячная метра, а миллилитр – одна тысячная доля литра. Полную табличку приставок можете посмотреть в отдельном блоке.

Приставки для сокращения наименований больших и малых величин.Не надо их запоминать: крайние почти нигде и никогда не применяются, а те, что в серединочке, сами собой запомнятся или давно уже вам известны.

Уменьшительные приставки.

Екто —одна септиллионная доля – 0,000 000 000 000 000 000 000 001. Обозначается значком у.

Зепто —одна секстиллионная доля – 0,000 000 000 000 000 000 001. Обозначается значком z.

Атто —одна квинтиллионная доля – 0,000 000 000 000 000 001. Обозначается значком a.

Фемто —одна квадриллионная доля – 0,000 000 000 000 001. Обозначается значком f.

Пико —одна триллионная – 0,000 000 000 001. Обозначается значком p.

Нано —одна миллиардная – 0,000 000 001. Обозначается значком n.

Микро —одна миллионная – 0,000 001. Обозначается значком u.

Милли —одна тысячная – 0,001. Обозначается значком m.