Продолжение темы о демонстрационных экспериментах

В области электродинамики французские физики-теоретики начали откровенно завираться и путаться в рассуждениях еще в 20-е годы XIX века, когда принялись активно навязывать всему остальному миру совершенно неправдоподобную модель среды, через которую распространяются физические взаимодействия (светоносного эфира): эфир якобы совершенно неподвижен, но при этом свободно проходит сквозь физические тела и не оказывает никакого сопротивления их движению.

За двести лет, халтуря по мелочам и понемногу, ученые превратили электродинамику в лабиринт с множеством тупиков и ловушек-заморочек. В этом лабиринте они уныло бродят из одного тупика в другой, а могли бы легко выбраться из этой суперловушки, если бы догадались «простучать стены» и выяснить, какие из них – иллюзорные.
В связи с этим имеет смысл проверить «белые пятна», например, провести эксперименты, которые по самой логике изложения материала должны были быть описаны в учебниках, но почему-то даже не упоминаются.

В предшествующих статьях я предлагал читателям обсудить возможность проведения эксперимента, демонстрирующего изменение сдвига по фазе между электрической и магнитной компонентами радиоволны.
Теперь же я предлагаю обдумать схему более простого и легче реализуемого эксперимента, показывающего изменение энергии электрической и магнитной компонент радиоволны по мере удаления от излучателя (полуволнового вибратора).

Какое оборудование потребуется для проведения эксперимента?
Необходимо, как минимум, следующее:
- генератор высокочастотного синусоидального сигнала;
- полуволновой вибратор;
- датчик магнитной индукции;
- датчик электрической индукции;
- преобразователь амплитуды высокочастотного синусоидального сигнала в постоянное напряжение;
- мультиметр;
- два лабораторных штатива.

Упрощенная схема эксперимента показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Упрощенная схема эксперимента

В качестве полуволнового вибратора в простейшем случае можно использовать, например, раздвижную телевизионную антенну.

А что можно использовать в качестве датчиков?
Что именно можно измерить, работая с высокочастотным сигналом?
Измерению в этом случае поддаются не сами по себе напряженность электрического поля E и напряженность магнитного поля H, и даже не связанные с ними числовыми коэффициентами электрическая индукция D и магнитная индукция B, а производные от этих величин: скорость изменения электрической и скорость изменения магнитной индукции.

В качестве простейшего датчика, реагирующего на изменение магнитной индукции B, можно использовать проволочную рамку (рисунок 2), а в качестве датчика, реагирующего на изменение электрической индукции D – плоский конденсатор, который можно изготовить, например, из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита (рисунок 3).

 
Рисунок 2. Проволочная рамка

 
Рисунок 3. Стеклотекстолит фольгированный

Датчики можно использовать поочередно, проведя измерения вначале одной, а затем – другой величины.

Здесь, пожалуй, следует обратить внимание на то, что рамка в качестве датчика изменения магнитной индукции в учебниках иногда упоминается, а плоский конденсатор в роли датчика для изменения электрической индукции почему-то не упоминается совсем.

В данном эксперименте необходимо обеспечить свободное пространство вокруг экспериментальной установки, то есть и антенна-излучатель, и датчик должны быть установлены на деревянные или пластмассовые лабораторные штативы.
Преобразователь амплитуды синусоидального сигнала в постоянное напряжение должен быть установлен на штативе рядом с датчиком.

Необходимо иметь возможность изменять расстояние между излучателем и датчиками: в простейшем случае – путем перестановки одного из штативов на другое место.

Тело человека способно поглощать и отражать радиоволны.
В момент измерения показаний датчика человек, проводящий эксперимент, должен находиться от излучателя и от датчика на некотором расстоянии. Как определить минимально допустимое расстояние? Зависит ли оно от длины волны?