Рис. 2. Электромагнитная волна. Векторы и взаимно перпендикулярны

Рис. 3. Д. К. Максвелл (1831—1879)

О существовании электромагнитных волн впервые заявил Д. К. Максвелл. Было известно, что электрическое поле порождается как электрическими зарядами, так и переменным магнитным полем, тогда как для магнитного поля был известен только один источник — движущийся заряд (электрический ток). Максвелл предположил, что источником магнитного поля может служить также меняющееся электрическое поле. Это предположение привело его к грандиозным последствиям — предположению о существовании электромагнитной волны.

Представим, что электрический заряд приведен в быстрые колебательные движения вдоль некоторой прямой (подобно грузу на пружине). Тогда электрическое поле в непосредственной близости от заряда начнет периодически изменяться. Переменное электрическое поле будет порождать периодически меняющееся магнитное поле, а последнее, в свою очередь, вызовет появление переменного электрического поля на большем расстоянии от заряда, и так далее.

Таким образом, в окружающем пространстве возникнет распространяющееся в пространстве и во времени электромагнитное поле — электромагнитная волна, бегущая по всем направлениям от колеблющегося заряда. Наличие ускорения в движении заряда — главное условие излучения электромагнитных волн. Электромагнитные волны излучаются не только при колебаниях заряда, но и при любом быстром изменении его скорости. Чем больше ускорение, тем больше интенсивность излучаемой волны.

Максвелл теоретически показал, что электромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью света. Из того обстоятельства, что скорость распространения электромагнитных волн в вакууме равна скорости света, Максвелл сделал вывод, что свет представляет собой электромагнитную волну.

Максвелл был глубоко убежден в реальности электромагнитных волн, но он не дожил до их экспериментального обнаружения. Лишь через 10 лет после его смерти электромагнитные волны были получены в опытах Герца.

Герц изучал искровые разряды, получаемые с помощью катушки Румкорфа (трансформатор, позволяющий получать импульсы высокого напряжения). Параллельно катушке Герц подключал открытый колебательный контур, в котором возникала искра. При этом ученый наблюдал искровой разряд в контуре, не подключенном к цепи.

После своего доклада 13 декабря 1888 года в Берлинском университете Герц сделался одним из самых популярных ученых, а электромагнитные волны стали повсеместно именоваться «лучами Герца». Опыты Герца в конечном итоге привели к изобретению радио и телевидения.

Рис. 5. А. С. Попов Рис. 6. Радиоприемник Попова

Экспериментальное открытие электромагнитных волн открыло огромные перспективы для беспроводной передачи информации.

Впервые связь с помощью электромагнитных волн (радиоволн) осуществил российский инженер Александр Степанович Попов 7 мая 1895 года.

Первая в мире смысловая радиограмма, осуществленная 12 марта 1896 года А. С. Поповым, содержала всего два слова: «Генрих Герц» как дань уважения памяти великого ученого, открывшего дверь в мир радио.