риками та же, что между обкладками. Как только она достигнет определенной критической величины, к-рая тем больше, чем длиннее искровой промежуток, через него проскакивает искра (см.), т. е. появляется ионный ток, замыкающий разрядную ‘ цепь, и начинаются колебания. Когда ток проходит через нулевое значение (это случается через каждые 72 периода), искра гаснет, но искровой промежуток остается ионизированным,' и поэтому искра возникает вновь, и ток снова нарастает. Энергия, расходуемая при колебаниях, равна начальной энергии, запасенной в конденсаторе, где С — емкость конденсатора, V — потенциал, при котором «пробивается» искровой промежуток.
’ * Феддерсей экспериментально показал колебательный характер разряда, фотографируя искру при помощи вращающегося зеркала, т. е. по существу сделав киносъемку искры.
Снимки показывают, что искра состоит из ряда последовательных вспышек; их число оказывается в согласии с формулой Томсона.
Опыты Герца. Еще во время господства представлений о «действии на расстояние» знали, что электричество распространяется по проводам с конечной скоростью. На этом основан напр. расчет трансатлантического телеграфного кабеля, данный В. Томсоном.
Но из теории близкодействия Фарадея-Максвелла слеРис. 1.
Рис. 2. дует, что и распространение электрического и магнитного поля в диэлектриках должно происходить с конечной скоростью. Уравнения Максвелла определяют величину этой скорости v=-^=, где с — отношение электромагнит' ге ной единицы заряда к электростатической, равное приблизительно 3. 10го см /сек., а е — диэлектрическая постоянная среды. Для пустоты, а также с большой точностью для воздуха, е= 1 и v=с.
Направление электрических и магнитных силовых линий должно быть перпендикулярно к направлению распространения. Поперечность волн света, а главное их скорость в воздухе, совпадающая в пределах ошибок измерения с электродинамической константой, говорили в пользу того, что световые волны являются волнами электромагнитными' и что так. образом их существование подтверждает правильность воззрений Фарадея-Максвелла (см. Электромагнитная теория света). Но для окончательного опровержения старых теорий и торжества новой нужно было прямое экспериментальное доказательство того, что в диэлектрпках могут распространяться поперечные волны, имеющие несомненный электромагнитный характер и распространяющиеся со скоростью Получение и изучение таких волн и было целью решающих исследований, проведенных Герцем в 1887—88. Герц исходил из того, что если электромагнитное поле распространяется с конечной скоростью, то в пространстве, окружающем проводник, в к-ром происходит колебательный разряд/ должны образовываться волны: максимумы и минимумы интенсивности электрического и магнитного по 494
лей, передаваясь от точки к точке со скоростью пройдут за один период Т расстояние Я= • Т (Я — длина электромагнитной волны), у 8\ ’ . Для того чтобы волны можно было изучить в лаборатории, их надо было сделать, достаточно короткими ’ и следовательно построить вибратор с достаточно малыми С и £. Надо было также придать вибратору такую форму, при которой он. получал бы энергию, достатг очную для того, чтобы ее можно было обнат ружить имевшимися в то время приборами.
Излучательная способность вибратора определяется его формой; Герц на основании ур-ий Максвелла рассчитал излучение прямого вибратора, длина к-рого мала по сравнению с Я: это излучение определяется вектором, численно! равным длине вибратора, умноженной . на ток, и направленным вдоль тока. Излучение проводников более ’сложного зида можно рассчитать, разлагая их на элементарные прямые ви-^ браторы: оно, будет Пропорционально геометрической — сумме соответствующих векторов В случае почти замкнутой конденсаторной цепи можно считать, что каждому вектору А соответствует другой вектор А, равный ему и про-т тивоположно направленный, и что геометрическая сумма всех векторов равна нулю; излучение ничтожно. Совершенно иначе дело обстоит с открытыми вибраторами, где можно достигнуть того, чтобы излучения отдельных элементов усиливали друг друга. Один из открытых вибраторов Герца показан на рис. 2; в нем нет сосредоточенных отдельно друг от друга емкости и самоиндукции; бни распределены по всей длине провода.
Электрические колебания такой системы аналогичны в некотором отношении механическим колебаниям струны, в которой масса и упругость распределены по всей длине: вдоль вибратора устанавливается стоячая волна тока с узлами на концах. Если вибратор колеблется в полволны, то ток всюду направлен одинаково и происходит сильное излучение. Герц исследовал поле вокруг вибратора, возбуждая им искорки в другом проводнике (резонаторе). Зондируя резонаторов поле между вибратором п металлической пластинкой, Герц обнаружил чередующиеся максимумы и минимумы интенсивности: это, были пучности и узлы стоячих волн, образованных интерференцией волн, бегущих от вибратора, и волн, отраженных от пластин. Поместив вибратор на фокусную линию параболического металлического зеркала (рис. 3), Герц получил концентрированный «электрический луч». Луч беспрепятственно проходил через решотку из «проволок, если они перпендикулярны вибратору, и не проходи^ еслй они параллельны ему. Этот опыт,>как и аналогичный оптический опыт с турмалиновой пластинкой, показывает поперечнооть волн!
