меньшим длинам волн, а значит — ко все более высоким частотам. Длины воли электромагнитных колебаний при этом становятся соизмеримыми с размерами ускоряющих устройств. Эти устройства, следовательно, должны рассматриваться как резонаторы электромагнитных колебаний.
Вернемся к резонатору, имеющему форму длинной трубы круглого сечения. Такие резонаторы часто применяются в технике. Распределение электрического поля в таком резонаторе в некоторый момент времени изображено па рис. 11. Вектор напряженности электрического
Рис 11 Распределение электрического поля в резонаторе, имеющем форму длинной трубы.
поля Е направлен вдоль оси трубы. Он обращается в нуль на ее боковых стенках. Волны, не обладающие этим свойством, возбуждают в стенках большие переменные токи, приводящие к серьезным потерям на джоулево тепло; эти волны быстро затухают и плохо возбуждаются. Рассмотрим распределение Е по оси трубы. Оно подчиняется синусоидальному закону; в одних местах этот вектор направлен налево, в других — направо, в узлах колебаний он всегда равен нулю. Через одну четвертую часть периода колебаний электрическое поле будет всюду равно пулю (см. формулу (17)), а через половину периода — переменит свое направление и т. д.
Куда же исчезает энергия электрического поля в тот момент, когда оно во всем резонаторе обращается в нуль? Читателю уже должно быть ясно, что в этот момент она сосредоточивается в магнитном поле, которое мы до сих пор обходили молчанием. Силовые линии индукции магнитного поля В в нашем случае имеют вид концентрических колец, охватывающих электрические силовые линии. Подобно Е, индукция В меняется во времени по длине трубы по синусоидальному закону. Она максимальна в пучностях и обращается в нуль в узлах колебаний. Пучности и узлы электрического и магнитного полей совпадают. В зависимости от знака (синусоида принадлежит к числу знакопеременных функций) вектор В может вращаться по или против часовой стрелки. Все эти утверждения мы здесь приводим без пояснений. Внимательный читатель может сам показать, что они правильны.
Исследуем движение заряженных частиц, пролетающих через резонатор вдоль его оси. Эти частицы проходят через ускоряющие и замедляющие электрические поля: их скорость, следовательно, меняется. Можно ли использовать такие поля для ускорения частиц? Ответ представляется почти очевидным. Пусть частица проходит область пучности электрического поля в тот момент, когда поле там максимально и имеет «правильное» направление. В этот момент поле в соседней пучности имеет
