ронный луч, воздействуя на него магнитным полем различной напряженности.

Экран покрыт особым веществом — люмино­фором; его свойства таковы, что он гаснет не сразу, а продолжает светиться несколько се­кунд и после того, как луч уже ушел. За это время луч успевает пробежать по экрану не­сколько тысяч раз, он почти непрерывно «под­свечивает» каждую точку и не дает погаснуть изображению.

Электроннолучевые трубки широко приме­няются при исследовании различных электри­ческих явлений. Они позволяют видеть «форму» электрического напряжения и радиосигналов, изучать быстропеременные процессы. С их помощью можно наблюдать сигнал в любой точке радиоприемника или передатчика и очень точно настраивать радиоаппаратуру.

КВАНТОВО-МЕХАНИЧЕСКИЕ РАДИОУСТРОЙСТВА

Шла вторая мировая война. Фашистские самолеты бомбили города Англии. Радиолока­ционные станции на британском побережье обна­руживали вражеские самолеты и позволяли ан­гличанам подготовиться к защите.

Постепенно было замечено, что радиолокато­рам, которые работали на волнах метрового диа­пазона, мешают сильные помехи. Англичане предположили, что это противник «забивает» эфир помехами нового вида. Но после внима­тельных наблюдений обнаружилось, что помехи всегда появлялись рано утром, на заре, когда антенны смотрели в сторону восходящего солн­ца. Весь остальной день и всю ночь станции работали нормально. Следовательно, радиопо­мехи посылало Солнце.

Этот случай лишний раз подтвердил, что природа всех электромагнитных волн одинако­ва. Солнце излучает и свет и радиоволны в ши­роком диапазоне частот. Из Вселенной к нам непрерывно идет поток радиоизлучений от звезд и туманностей, от скоплений межзвездно­го газа и других космических объектов.

Излучение электромагнитных волн заключе­но в самой природе вещества и энергии. Элект­ромагнитную энергию частиц вещества изучает наука квантовая механика.

Каждый атом состоит из ядра и электронных оболочек — орбит, по которым вращаются элект­роны. Орбита электрона может проходить и близко от ядра и на сравнительно далеком от него расстоянии — это зависит от количества его

энергии. Но у каждого атома есть свои опре­деленные, «разрешенные» орбиты, между кото­рыми электроны находиться не могут: энергия электронов может меняться только скачками (см. статьи «Свет» и «Загадки твердого тела»).

В обычном, или, как говорят, невозбужден­ном, состоянии электрон занимает самый ниж­ний энергетический уровень. Чем больше запас энергии, тем дальше от ядра вращается элект­рон. Ближняя к ядру орбита — самая устойчи­вая, и в возбужденном атоме электрон всегда стремится перебраться на нее. Но если электрон был на высоком уровне, то куда же денется избыток энергии, когда он перейдет на нижний уровень? Вот эта-то энергия и излучается в ви­де электромагнитной волны.

При переходе электрона с одного уровня на другой энергия выделяется вполне определен­ными порциями — квантами. Чем боль­ше разница между энергетическими уровнями, чем больше энергия кванта, тем выше частота электромагнитного излучения. Таким образом, атомы, в которых много электронов и много «разрешенных» орбит, могут излучать электро­магнитные волны самой различной длины, в том числе и радиоволны.

В окружающей нас природе происходят и другие квантовые процессы, которые сопровож­даются излучением электромагнитной энергии. Изменение энергии колебаний атомов в пределах молекулы порождает инфракрасные лучи; из­менение энергии во вращательном движении молекул создает еще более длинноволновые излучения, спектр которых в зависимости от вещества простирается до радиоволн сантимет­рового диапазона. Свет, идущий от пламени спички, это результат многочисленных переме­щений электронов, возбужденных тепловым воздействием горения.

Таким образом, атомы и молекулы излучают электромагнитные волны самых разных частот. Такое беспорядочное излучение нельзя исполь­зовать для радиопередач, так как модулирую­щий сигнал, несущий сообщение, может быть наложен лишь на волну какой-либо определен­ной, устойчивой частоты. Такие колебания на­зывают монохроматическими, т. е. колебаниями одной частоты. Если спектр излу­чаемого сигнала шире, чем спектр модулирую­щих частот, то они затеряются среди много­численных частот излучаемого сигнала и их нельзя будет выделить из него. Поэтому, что­бы использовать для целей радиотехники, ска­жем, свет, нужно создать генераторы монохро­матического, или, как еще говорят, когерентно-

239