赫兹振子的辐射

赫兹振子的辐射，“赫兹振子”是指H.R.赫兹于1887年所发明的原始辐射系统，它由两块40厘米见方的平行金属盘电极和两根30厘米长的金属杆火花间隙放电器组成，用导线和感应线圈相连接以供给高压电，利用振子自身的电感电容产生衰减的高频振荡（图1a）。这种振子也可以用金属圆球来代替金属盘（图1b）。这两种振子现代统称为电容性加载的电偶极子振子，以区别于两终端电流为零的无载振子（图1c），它们都是中心馈电的半波振子的原始形式。当两个大小相等，符号相反的电荷＋q与－q相隔一个小距离α(这里，αλ，λ是振荡波长)时，定义电偶极矩E＝qα。当E随时间t呈周期性变化时，偶极振子就处于振荡之中，它是最简单的球面波源。可直接应用麦克斯韦方程组并结合具体的边界条件对于这类振子的辐射问题求解。但是，由于数学上的困难，赫兹只是对振子的长度α远小于波长λ的情况下，求出了近似解。这时的辐射就是电偶极子辐射。在简谐激励下，在自由空间中的电磁场为其余场分量为零。