Электромагнитные волны и системы связи
Ускоренно движущиеся заряды создают изменяющиеся электрическое и магнитное поля, которые распространяются в пространстве и переносят энергию и информацию без материальной среды.
Структура и спектр
В вакууме поля E и B колеблются взаимно перпендикулярно и перпендикулярно направлению распространения. Скорость c=1/√(μ0ε0), а c=fλ. Частота задаётся источником и не меняется на границе, тогда как длина волны в веществе меняется со скоростью. Спектр непрерывен: радио, микроволны, инфракрасное, видимое, ультрафиолет, рентгеновское и гамма-излучение. Энергия фотона hf растёт с частотой.
Антенны и распространение
Переменный ток ускоряет заряды в передающей антенне, создавая излучение. Приёмная антенна превращает часть поля в напряжение. Размер эффективной антенны часто связан с длиной волны, например полуволновой диполь. В свободном пространстве для точечного источника I=P/(4πr²). Отражение, дифракция, поглощение, поляризация и препятствия изменяют реальный канал.