Синусоидальное распределение продольного смещения частиц воздуха и скорости их в закрытой с обоих концов трубе. Стержень является, следовательно, резонатором с большим затуханием. При колебаниях обе половины стержня поочередно заряжаются положительно и отрицательно. Мы можем представлять себе эти заряды каждой из половин локализованными в одной точке "центре тяжести" зарядов.
Тогда мы получаем систему из двух противоположных по знаку зарядов, отстоящих друг от друга на некоторое расстояние. Ток проводимости в таком прямолинейном электрическом диполе представляет собой аналогию с колеблющимся столбом воздуха в закрытой с обеих сторон трубе. Серый цвет обозначает здесь нормальную плотность воздуха, черный повышенную, а белый пониженную. При этом электроны, количество которых огромно, испытывают лишь ничтожные смещения порядка десятых долей диаметра атома.
Периодически меняющийся ток создает периодически меняющееся распределение зарядов. Демонстрация синусоидального распределения тока проводимости в стержнеобразном диполе тельному заряду, а черный отрицательному. Избыток положительного система заряда, заряда делает потенциал, т. е. напряжение между соответствующим отрезком стержня и землей, положительным, а избыток отрицательного заряда делает потенциал отрицательным. Этим аналогия между колебаниями трубы и диполя все еще не исчерпана.
Ниже схематически изображен диполь длиной около 3 м, составленный из двух диполей, которыми мы пользовались раньше. Включенные в него лампочки позволяют проследить за распределением тока. Лампочка в среднем узле остается темной. Этот диполь совершает колебания только в своем первом обертоне. Таким же образом можно перейти к диполям длиной в 4,5 м, 6 м и т. д. Колебания диполя, так же как и механические колебания в трубе, можно возбудить с помощью обратной связи; эти колебания будут незатухающими.
Самовозбуждающийся диполь имеет достаточно ясную схему, но, к сожалению, требует знакомства с колебаниями диполя. Сказанным относительно прямолинейного диполя мы ограничимся. Мы пришли здесь к существенному новому факту: распределение тока проводимости в стержне может носить характер стоячей волны, притом волны, соответствующей как основному колебанию, так и его обертонам. Этому распределению тока проводимости соответствует определенное распределение электрического поля.
Это поле должно, быстро меняясь во времени, дополнять в виде тока смещения путь тока проводимости, обеспечивая замкнутость цепи. Исследование этого электрического поля и его изменений во времени составляет нашу ближайшую задачу. Оно приведет нас как к электрическим волнам, распространяющимся вдоль проводов, так и к свободным волнам, т. е. собственно к излучению.