Ένας σπινθήρας μια ιστορία και το Η/Μ κύμα του


To 1887 o Γερμανός Φυσικός Heinrich Hertz κατασκεύασε το κύκλωμα, που φαίνεται στην γκραβούρα, με σκοπό να παράγει ηλεκτρομαγνητικά κύματα, αποδεικνύοντας πειραματικά τη θεωρία του Maxwell. Βλέπουμε σε αυτό δύο λεία σφαιρίδια a και b, δυο σφαίρες Α και Β, που δημιουργούν πυκνωτή, ένα επαγωγικό πηνίο Rhumkorff και μια πηγή συνεχούς τάσης.
Αν το ζωγραφίσουμε με σύμβολα, παίρνουμε το κύκλωμα του σχήματος 1, όπου έχει προστεθεί και ο δέκτης, που είναι ένας κυκλικός αγωγός με εγκοπή, στα άκρα του οποίου έχουν συγκολληθεί τα λεία σφαιρίδια d, e.
Κλείνουμε το διακόπτη δ. Το επαγωγικό πηνίο παράγει υψηλή εναλλασσόμενη τάση και ανάμεσα στα σφαιρίδια a, b εμφανίζεται ηλεκτρικός σπινθήρας. Τότε παρατηρούμε ότι και ανάμεσα στα σφαιρίδια d, e του δέκτη δημιουργείται σπινθήρας.
α) Τι εξήγηση θα μπορούσατε να δώσετε για το σπινθήρα ανάμεσα στα d, e;
β) Η τάση που παράγει το πηνίο Rhumkorff δεν είναι αρμονική. Ας υποθέσουμε ότι είναι. Τότε και στο δέκτη παρατηρούμε επίσης αρμονική τάση. Ο Hertz υπολόγισε ότι το μήκος του Η/Μ κύματος ήταν λ =6m. Η συχνότητα του πομπού ήταν f = 5∙108Hz. Χρησιμοποιώντας ανακλαστήρες κατόρθωσε να εγκλωβίσει στάσιμο ηλεκτρομαγνητικό κύμα ανάμεσα στον πομπό και το δέκτη και παρατήρησε ότι μετακινώντας έναν ανιχνευτή, κάθε 3m, λάμβανε μηδενισμό της έντασης του κύματος. Πόση ήταν η ταχύτητα διάδοσης;
γ) Αν Εmax =3∙106 V/m, γράψτε τις εξισώσεις του ηλεκτρικού και του μαγνητικού κύματος, μακριά από τον πομπό, θεωρώντας διάδοση στη διεύθυνση ενός άξονα Χ΄Χ.
δ) Γιατί αυτό το Η/Μ κύμα δεν ήταν ορατό;
Σε ποια περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος ανήκει; Θεωρείστε ότι ο αέρας συμπεριφέρεται ως κενό.

Απάντηση

Απάντηση %ce%b1%ce%b1%ce%b1%ce%b11

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
15 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Ανδρέα
Με πήγες μπόλικα χρόνια πίσω όταν γίνονταν οι διευθετήσεις για την ανάπτυξη εργαστηρίων στα σχολεία και θυμάμαι που ξεκαθάριζα το χώρο με τα προϋπάρχοντα όργανα για να ανασκευαστεί το παλιό εργαστήριο (δύο πρότεινα λόγω πληθυσμού και έγιναν) και … “ανακάλυψα” ένα επαγωγικό πηνίο Ruhmkorff (ορισμένες εφαρμογές από το φωτόδενδρο) το οποίο έβαλα σε περίοπτη θέση ,όπως και μια ταλαιπωρημένη μηχανή Van de Graaf
Όμορφα εκπαιδευτικά το έπλεξες το σενάριο ως συνήθως πράττεις με ιστορικά και πρακτικά στοιχεία και μάλιστα στη νέα περιοχή ύλης
Να είσαι καλά

Θοδωρής Παπασγουρίδης

Καλημέρα Ανδρέα, καλημέρα Παντελή

Όμορφο σαν παραμύθι…παραμύθι για μεγαλύτερα παιδιά…..

Ανδρέα, επιβεβαιώνεις τον τίτλο που σου έδωσε συνάδελφος, σχολιάζοντας τους ανθρώπους του υλικονετ…

-“Ριζόπουλος, ο συνεχιστής”
-“Τι εννοείς δεν κατάλαβα” ρωτάω
-“Είναι ο πιο εργατικός της γενιάς μετά τον Μάργαρη, που μπορεί να συνεχίσει
το δρόμο που χάραξε ο Μάργαρης”

Συνεχίζεις και μπράβο σου, στη γραμμή της προηγούμενης ανάρτησης για το φως
Ομολογώ, πως όταν διάβασα την ερώτηση πόσο απέχει το σήμα που έστειλε
ο Hertz σκέφτηκα “Τι ρωτάει τώρα ο Ανδρέας;;;;;”
Ποτέ δεν θα σκεφτόμουν την κομψή απάντηση που έδωσες, που θεμελιώνει
στη σκέψη τη μονάδα μέτρησης μήκους “έτος φωτός”….

Μίλτος Καδιλτζόγλου

Καλημέρα Ανδρέα, καλημέρα σε όλους.
Εξαιρετικό κείμενο Ανδρέα, ευχαριστούμε!
Εάν θέλεις, άλλαξε το πρόσημο στις εξισώσεις των πεδίων, εκτός και εάν θεωρείς διάδοση προς τα αρνητικά.
Να είσαι καλά.

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Θοδωρή.
Καλό μάθημα

Θοδωρής Παπασγουρίδης

Παντελή σήμερα δεν έχει μάθημα…

Το ελάχιστο που μπορούμε να κάνουμε ως δάσκαλοι εφήβων,
αλλά και ως μέλη μιας κοινωνίας υπό αμφισβήτηση από τους μαθητές μας
και τα βιολογικά παιδιά μας, είναι η συμμετοχή στη σημερινή απεργία

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Mε πρόλαβες ,μόλις μπήκα να σβήσω το σχόλιο
Αφηρημένος…συγνώμη

Αρης Αλεβίζος
Αρχισυντάκτης
08/03/2023 11:54 ΠΜ

Ο Αντρέας στα high του. Κομμάτι της ιστορίας της επιστήμης παρουσιασμένο για να διδαχθεί.

Όπως ακριβώς το είπε ο Παντελής -γεια σου Παντελή-.
“Όμορφα εκπαιδευτικά το έπλεξες το σενάριο ως συνήθως πράττεις με ιστορικά και πρακτικά στοιχεία”

Πάντα τέτοια Αντρέα.

Αποστόλης Παπάζογλου
Διαχειριστής

Καλημέρα σε όλους. Ανδρέα συγχαρητήρια για το πόνημα και τον γοητευτικό τρόπο παρουσίασής του. Αξίζει ίσως να αναφέρουμε, ότι το 1887 ο Hertz κατά τη διάρκεια των πειραμάτων του σχετικά με την παραγωγή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, παρατήρησε αύξηση των σπινθηρισμών μεταξύ των σφαιρών a και b όταν φώτιζε τη μια από αυτές με υπεριώδες φως. Ο δρόμος για τη μελέτη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου είχε ανοίξει…

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Αρης Αλεβίζος

Γειά σου Άρη
Χαίρομαι που συνέπλευσα στις ράγες εκτίμησης, του φυσικοιστορικού σενάριου
από ένα Φυσικό
Να είσαι καλά

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Μπράβο Ανδρέα.

Διονύσης Μάργαρης
08/03/2023 5:33 ΜΜ

Καλησπέρα Ανδρέα, καλησπέρα στην Πάτρα.
Ένα πραγματικά απολαυστικό κείμενο που δίνει πολύ όμορφη Φυσική και μια πολύ ενδιαφέρουσα διδακτική πρόταση. Συγχαρητήρια!!!
Και μιας και συζητάμε για το πηνίο Rhumkorff, μια ανάμνηση.
Στο ΜΑΜΦ ο Καίσαρας διδάσκει το επαγωγικό πηνίο, μας το δείχνει να λειτουργεί και να παράγει “κεραυνούς” εξηγώντας μας ότι η ισχύς του είναι μικρή, οπότε αν βάλουμε το δάκτυλό μας, θα δεχτούμε κάποια μικρή ενόχληση και τίποτα παραπάνω.
-Διονύση βάλε το δάκτυλό σου για να δουν!
Λέει στο Διονύση Μαρίνο που βρισκόταν στα δεξιά του, στα 5-6 μέτρα…
Δεν έβαλε το δικό του χέρι! Δεν θα χρειαζόταν να κάνει καν ένα βήμα… Όχι!