Sähkömagneettiset poikittaisaallot – Physclips – Valo

Sähkökentän suunta ja etenemissuunta

Onko valo ja muu sähkömagneettinen säteily pitkittäissäteilyä (kuten ääni) vai poikittaissäteilyä (kuten aallot köydessä)? Tässä lähetämme ja vastaanotamme UHF-radioaaltoja selvittääksemme sen.

Vaakasuora dipoliantenni lähettää säteilyä, jonka sähkökenttä on dipolin akselin suuntainen: eli vaakasuora. Ensimmäisessä kokeessa käännän vastaanottoantennia pystytasossa. Tämä dipoliantenni on kytketty oskilloskooppiin, jonka näytön näemme vasemmalla. Signaali on suurin, kun antenni on vaakasuorassa, ja pienin, kun se on pystysuorassa. Tässä tasossa voimakkain signaali on siis vaakasuunnassa.

Seuraavassa kokeessa käännän vastaanottoantennia tasossa, joka on lähes vaakasuora: se on taso, joka sisältää kamerasta lähettimeen kulkevan viivan ja siihen nähden suorassa kulmassa olevan vaakasuoran viivan.

Signaali on suurimmillaan, kun antenni on pienimmillään, kun se on osoittavalla linjalla, ja suurimmillaan, kun se on suorassa kulmassa kyseiseen linjaan nähden. Tässä tasossa voimakkain signaali on siis suorassa kulmassa etenemissuuntaan nähden. Sähkökenttä on siis etenemissuuntaan nähden kohtisuorassa.

Johtimessa olevan virran synnyttämä magneettikenttä, kuten lähetysantennissa, muodostaa ympyrän sen ympärille. Magneettikenttä on siis suorassa kulmassa sekä sähkökenttään että etenemissuuntaan nähden.