O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim

§ 78. Eleketromagnit to‘lqinlarining nurlanishi
Biz elementar dipolning nurlanishini qaraymiz. Dipol elektr momentini r=ql vaqt bo‘yicha o‘zgarishi garmonik tebranish qonuni bo‘yicha o‘zgaradi (121-rasm):

r=r₀sin t, (79.1)

Bu yerda l=l₀sint ham garmonik qonuni bo‘yicha o‘zgaradi.

Demak,

r=ql₀sin t , (79.2)

Zaryad tezlanish bilan harakat qilgani uchun bunday dipol elektromagnit to‘lqini chiqarishi kerak.

Agar nurlanish to‘lqin uzunligi dipolning o‘lchamidan katta bo‘lsa (>>l), u vaqtda dipolni elementar deb aytiladi. Elementar dipolning nurlanishi bilan biz turli xil masalalarda duch kelamiz: optikada, atomlar tomonidan yorug‘likning chiqarish jarayoni; radiofizikada - radioTo‘lqinlarning eng sodda antenna tomonidan nurlantirilishi. Nurlanish nazariyasi umumiy fizika kursidan tashqariga chiqadi. Shuning uchun biz elementar dipolning nurlanish manzarasini qarab chiqamiz. Dipol yaqinida to‘lqin harakterga ega bo‘lmagan o‘zgaruvchan elektromagnit to‘lqin hosil qiladi. Lekin uzoqroq sohada to‘lqin zonasi deb atalgan soha vujudga keladi (122-rasm). Bu sohaning dipoldan kuzatilayotgan nuqtagacha masofa r to‘lqin uzunligidan juda katta bo‘lishi kerak. (r>>>>l) Ana shunday monoxromatik  chastota bilan tarqalayotgan to‘lqinning asosiy xossalarini qarab chiqamiz.

1. 
   E va H vektorlarining qandaydir radial yo‘nalishi bo‘yicha tarqalishi yassi to‘lqinlardek bo‘ladi (koordinata x-r ga almashtiriladi).
   

E=E₀sin(t-kx); H=H₀sin(t-kx) , (79.3) Intensivlikning taqsimlanish qonuni juda sodda:

I=I_o sin² , (79.4)

bu yerda  - burchak.

2. 
   E va H vektorlarning yo‘nalishini yengil yodda saqlash mumkin agar ular doimiy dipol maydonida va tok elementi yotgan tekislikda bo‘lsa.
   
3. 
   Yassi to‘lqindan farqili bo‘lib (E₀ va H₀ doimiy edi) bu holda ular fazoning nuqtasiga bog‘liq: dipoldan hisoblangan masofaga teskari proporsional (1/r) va dipol o‘qi bilan tarqalish yo‘nalishi orasidagi burchakning sinusiga to‘g‘ri proporsional bo‘ladi.
   

121-rasm

Bulardan tashqari, E va H vektorlar dipol momentining vaqt bo‘yicha ikkinchi hosilaga proporsional bo‘ladi. (r=-r₀ ²sint). Demak, E₀ va H₀ amplitudasi r₀ va ² ga proporsional. Shunday qilib,

E₀  r₀ ² sin /r; H₀p₀ ²sin/r. (79.5)

4. 
   To‘lqin intensivligi uchun (79.4) va (79.5) asosan:
   

0
I p ² ⁴ sin²/r² , (79.6)

122-rasm

Bu formuladan kelib chiqadiki, intensivlik, birinchidan, dipoldan hisoblangan masofaning kvadratiga teskari proporsional kamayyadi; ikkinchidan, intensivlik turli xil yo‘nalishda bir xil emas: u dipol o‘qiga perpendikulyar yo‘nalishda maksimal ( =/2sin =1) va dipol o‘qi yo‘nalishida nolga teng bo‘ladi. (=0 va =, sin =0.) Uchinchidan, intensivlik chastotaga juda kuchli bog‘liq bo‘ladi (I~w⁴). Radio eshitirishlarda shu sababdan yuqori chastota ishlatiladi ( w 10⁵10⁷).