Podstawy lotów kosmicznych. Część 6

Podstawy lotów kosmicznych

Rozdział 6.

Zjawiska elektromagnetyczne

Promieniowanie elektromagnetyczne

Promieniowanie elektromagnetyczne (fale radiowe, światło, itp) składa się z interakcji, samowystarczalnych pól elektrycznych i magnetycznych, które rozprzestrzeniają się w pustej przestrzeni z prędkością 299,792 km na sekundę (prędkość światła c), a nieco wolniej w powietrzu i innych ośrodkach. Termojądrowe reakcje w jądrach gwiazd (w tym w jądrze naszego Słońca) dostarczają energię, która ostatecznie opuszcza gwiazdę, przede wszystkim pod postacią promieniowania elektromagnetycznego. Fale te obejmują szerokie spektrum częstotliwości. Światło słoneczne, jest znanym przykładem promieniowania elektromagnetycznego, które jest naturalnie emitowane przez nasze Słońce. Światło odległych gwiazd, jest tym samym promieniowaniem, lecz wysyłanym przez znacznie dalej znajdujące się obiekty.

Gdy prąd stały (DC), na przykład z baterii znajdującej się w latarce, jest dostarczany do drutu lub innego przewodnika, przepływający przez niego prąd, tworzy pole elektromagnetyczne wokół drutu skierowane na zewnątrz przewodnika. Gdy źródło zasilania jest wielokrotnie dostarczane i odcinane w pewnym odcinku czasu, lub gdy prąd elektryczny jest wytwarzany ze zmienna polaryzacją w stałej jednostce czasu, fale elektromagnetyczne rozchodzą się z ta sama częstotliwością. Zjawisko to jest jedną z podstawowych właściwości promieniowania elektromagnetycznego. Promieniowanie elektromagnetyczne w typowych warunkach rozchodzi się po liniach prostych, z prędkością światła i nie wymaga żadnego medium niezbędnego do jego propagacji, niemniej jednak promieniowanie to nieznacznie zwalnia, przy przechodzeniu przez powietrze, wodę, szkło itp.

Prawo odwrotnych kwadratów

Energia elektromagnetyczna zmniejsza się tak, jakby była rozproszona na obszarze rozszerzającej się kuli. Możemy to wyrazić jako 4πR2 gdzie promień R, jest dystansem jaki pokonała energia (promieniowanie). Ilość energii, którą otrzymał dany punkt na tym obszarze maleje wraz z kwadratem odległości, jakie pokonało promieniowanie 1/R2. Zależność ta jest znana jako prawo odwrotnych kwadratów (rozchodzenia się promenowania elektromagnetycznego). Odpowiada ono za utratę siły sygnału w przestrzeni, zwanej utratą propagacji.

 

Picture1Prawo  odwrotnych kwadratów, jest niezwykle istotne w badaniach Wszechświata, ponieważ oznacza, że natężenie promieniowania elektromagnetycznego, maleje bardzo szybko wraz ze wzrostem odległości od źródła promieniowania. W przypadku, kiedy nadajnikiem jest odległy statek kosmiczny z nadajnikiem małej mocy, lub niezwykle silna w promieniowanie gwiazda, do detektora na Ziemi, dotrze jedynie niewielka ilość energii wysłanej przez te źródła, ze względu na bardzo duże odległości oraz mały wycinek hipotetycznej sfery otaczającej źródło promieniowania, który leży naprzeciwko Ziemi.

Reklamy

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s