Исследование и оценка параметров сигналов в распределенных информационных системах. Для студентов технических специальностей. Геннадий Федорович Вильдяйкин

ионизацию атомов вещества или возбуждение электронных оболочек. В биологических системах поглощение квантов ЭМИ неионизирующих уровней энергии может приводить к диссоциации молекул при передаче энергии электронам связи, рассеянию энергии возбуждения в виде флуоресцентного или фосфоресцентного излучения, к образованию свободных радикалов, к превращению энергии излучения в энергию колебательного, вращательного, поступательного движения молекул, т. е. в тепло.

      Биологический эффект воздействия ЭМИ на живые организмы зависит как от энергии квантов ЭМИ, так и от глубины проникновения излучения в систему, способности участвующих в процессе взаимодействия молекул испытывать в результате поглощения энергии химические превращения, а также от других физико-биологических факторов. Важное значение имеют энергия и мощность излучения.

      Характерная энергия объединения оценивается по порядку величины как 10² ГэВ (ГэВ – это сокращенное от гигаэлектрон-вольт, 1 ГэВ = 10⁹ эВ,

      1 эВ = 1,6*10^—12 эрг = 1,6*10¹⁹ Дж). Для сравнения отметим, что характерная энергия электрона в основном состоянии атома водорода порядка 10^—8 ГэВ, характерная энергия связи атомного ядра порядка 10^—2 ГэВ, характерная энергия связи твердого тела порядка 10^—10 ГэВ. Таким образом, характерная энергия объединения электромагнитных и слабых взаимодействий огромна по сравнению с характерными энергиями в атомной и ядерной физике. По этой причине электромагнитное и слабое взаимодействия не проявляют в обычных физических явлениях своей единой сущности.

      Общая картина разделения единого великого взаимодействия на отдельные сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия выглядит следующим образом. При энергиях порядка 10¹⁵ ГэВ и выше существует единое взаимодействие. Когда энергия становится ниже 10¹⁵ ГэВ, сильное и электрослабое взаимодействия отделяются друг от друга и представляются как различные фундаментальные взаимодействия. При дальнейшем уменьшении энергии ниже 10² ГэВ происходит отделение слабого и электромагнитного взаимодействий. В результате на масштабе энергий, характерных для физики макроскопических явлений, три рассматриваемых взаимодействия выглядят как не имеющие единой природы.

      Заметим теперь, что энергия 10¹⁵ ГэВ отстоит не так далеко от планковской энергии (11.1), при которой становятся существенными квантовогравитационные эффекты.

      Излучения ЭМП

      1. Элементарная антенна

      Простейшим примером вычислении излучаемой мощности и расчёта поля вокруг антенны по известному распределению тока на поверхности антенны является вычисление в случае линейного элемента, выбранного настолько коротким, чтобы ток можно было считать неизменным по всей его длине. Позднее некоторые более сложные антенны мы будем рассматривать как бы состоящими из большого числа таких элементарных антенн, с соответствующими величинами и фазами токов в них. Мы будем рассматривать только случаи, когда ток изменяется синусоидально во времени.