399
Для сопряжения теории и практических результатов были изобретены различные искусственные приемы, например выдвинуто предположение о том, что на высоких частотах проводимость воды падает, и этим объясняются полученные результаты. Но и здесь расчеты никак не подтверждаются физическим механизмом явления.
Таким образом, в вопросах о распространении электромагнитного излучения до настоящего времени нет должной ясности. Однако эфиродинамический подход позволяет хотя бы в первом приближении понять структуру различных видов излучения, и уже из этого делать различные выводы. Выяснилось, в частности, что нужно различать по крайне мере пять видов излучения веществом энергии во внешнее пространство:
- квазистатическое поле токов рассеяния;
- продольную электромагнитную волну;
- поперечную электромагнитную волну;
- фотонное излучение:
- аурическое излучение.
Первые три связаны между собой и действительно могут
рассматриваться как различные крайние случаи одного и того же вида излучений - электромагнитного. Квазистатическое поле токов
рассеяния, продольная и поперечная электромагнитные волны могут рассматриваться как частные случаи электромагнитного излучения диполя с сосредоточенными параметрами в полупроводящей среде.
Фотонное и аурическое излучения имеют иные структуры и под вид электромагнитного излучения не подпадают.
Ниже рассмотрены структуры первых трех излучений, аурическое излучение было рассмотрено выше, в главе 6, фотонное
рассматривается в гл. 9.
8.4.4. Квазистатическое поле токов растекания
К в аз и с таг и ч е с к и м полем токов растекания считается случай, когда длина электромагнитной волны соизмерима с расстоянием от приемника до источника либо превышает его. С точки зрения
эфиродинамики это зона, в которой электромагнитная волна продолжает подпитываться от источника. Поэтому затухание амплитуды с увеличением расстояния здесь зависит только от геометрии и мало зависит от свойств среды и частоты тока.
Очевидно, что основная мощность излучения затрачивается на ближнюю зону. В полупроводящей среде эту зону можно искусственно исключить, установив между электродами пластину из изоляционного
400
материала и перераспределив тем самым ток (рис. 8.29), существенно увеличив дальность распространения токов рассеяния.
Рис. 8.29. Квазистатическое излучение тока диполем с сосредоточенными параметрами: а — без изолирующей перегородки; б — с изолирующей перегородкой между электродами диполя; в этом случае мощность
перераспределяется в дальнюю зону
Следует также учитывать, что потери энергии в ближней зоне прямо зависят от площади электродов, поскольку сопротивление слоя среды вблизи электрода и соответственно выделяемая в его окрестности тепловая мощность пропорциональны площади, как это и следует из обычного закона Ома (рис. 8.30). Поэтому для уменьшения потерь в ближней зоне целесообразно по-возможности максимально увеличивать площадь электродов.
В дополнение целесообразно напомнить, что для морской воды, являющейся типично полупроводящей средой, проводимость находится в пределах 1-10 Ом4 м4 . Это означает, что на всех частотах, меньших 800 мГ ц, преобладающей будет не реактивная, а активная составляющая, т.е. на всех меньших частотах среда является обычным резисторным проводником, практически безо всякой реактивной (емкостной) составляющей.