Undele electromagnetice - l
oscilații electromagnetice. propagarea in transmite-ve la viteza finală. E. în existența. Acesta a prezis engleză. fizician Michael Faraday în 1832. Eng. fizicianul George. Maxwell în 1865 a arătat că, teoretic, e-mag. oscilațiile se propagă în viteza de vid a luminii. În 1888 teoria E. Maxwell. A fost confirmat în experimente. fizician H. Hertz, care a jucat un rol decisiv în aprobarea acestuia.
spectrului electromagnetic
Teoria lui Maxwell a făcut posibil să se stabilească faptul că undele radio. , Cu raze X de lumină și radiații gamma sunt E. c. cu lungime de undă diferită l (vezi. Tabelul.), cu intervale între scală adiacentă E.. limite nu ascuțite (Fig.). Frecvența de oscilație asociată w electrice. E și câmpul magnetic H este legat de raportul l: l = c / w.
E. Caracteristici în. legile de excitație și propagarea lor descrise de ecuațiile lui Maxwell. În cazul în care unele zone din Prospect Island, există electrice. taxele e și eu curent, apoi schimbați-le. cu timpul t are ca rezultat emisia de E. în. Natura răspândirii E. în. afecta în mod semnificativ mediul într-un roi, acestea sunt distribuite.
E. în. pot suferi refracție în medii reale se produce dispersia val. lângă neregularitățile de difracție a undelor observate. valuri de interferență, reflexie internă totală, și altele. fenomene valuri specifice de orice natură. Spații. distribuția de e-mag. domenii, timp dependența E (t) și H (t), determinarea tipului undelor (plane, sferice, etc.), și alte tipuri de polarizare. E. în particular. sunt definite pe de o parte, caracteristica-set a sursei de radiație, pe de altă -SV-vă mediu într-un roi care le propaga. În cazul unui mediu omogen și izotrop departe de taxa actuală și magn generatoare de eV. câmp. din ecuația ecuațiile lui Maxwell duce la val
descrie, în special, propagarea monocromatice plane. E. în.:
Aici e - permitivitate, m - magneziu. permeabilitate medie E0 și H0 - amplitudinea oscilației electrice. și un magnet. campuri, w = 2PN - frecvență circulară oscilațiilor, j - schimbare de fază arbitrară, k - vectorul de undă. r - vectorul raza unui punct; N - laplacian
În cazul în care mediul este neomogenă sau conține suprafața pe-ryh schimba electrice sale. sau magneziu. comunicare Insulele, sau în cazul în care există PR-ve conductoare. tipul de excitat și propagat în E .. poate să difere substanțial de planul unui val polarizat liniar. E. în. se poate extinde de-a lungul suprafețelor de ghidare (val de suprafață) în liniile de transmisie în cavitățile formate prin pereți bine conductie (a se vedea. pentru waveguides radio.) în kvazioptich Luminări. linii (vezi. quasioptics).
Har p modificări determinate drept variația curentului I (t) și e (t) încarcă excitator E. E și H în timp. Cu toate acestea, forma de undă este, în general, nu să fie I (t) și e (t). Este exact aceeași formă de curent numai în cazul unui mediu liniar, dacă I = I0sinwt. Deoarece. Lungimea de undă de orice formă poate fi reprezentat ca suma componentelor armonice, mass-media liniare, pentru care principiul superpoziției valid. toate problema radiațiilor, propagarea și absorbția E. în. freeform redus la soluționarea problemelor de armonice. E. în. In viteza izotrop drept -ve propagare armonică. E. în. t. e. viteza de fază v = cO (mine). În prezența transferului de energie vg vitezei de dispersie (viteza de grup) poate diferi de la v. Densitatea fluxului de energie realizată de E. c. determinat de vectorul Poynting
T. Pentru. Coincide cu direcția de propagare în mediu izotrop vectorii E, H și k formează un sistem dreptaci, în E. S. Într-un mediu anizotrop (în t. H. apropierea suprafețelor conductoare) S pot să nu coincidă cu direcția de propagare în E ..
Cel mai simplu emițător E. în. yavl. Electrice. dipol - 1 parte dintr-un conductor de lungime l este formată zona de undă (zona de radiație) în cazul în care propaga sferic. val (vezi. ANTENA).
Crearea unei surse puternice de unde radio în toate gamele, precum și apariția de lasere, cum ar fi lasere, a permis să ajungă la tensiunea electrică. câmp în E. în. modifică în mod semnificativ Insulele de legare la medii-ryh are loc diseminarea. Acest lucru a condus la dezvoltarea teoriei neliniare a E. în. În propagarea E. în. în mediul neliniar (e și m depind de E și H), se schimbă forma. În cazul în care variația este mică, atunci răspândirea E. în. Ele îmbogățesc armonici și forma lor este deformată treptat (a se vedea. Optică neliniară). Ex. după trecerea unei E. sinusoidal. calea caracteristică (valoare la- determinată de gradul de neliniaritate a mediului) pot forma o undă de șoc. caracterizate prin schimbări bruște în E și H (discontinuități) cu Seq lor. o întoarcere fără probleme la inițializare. valori. Majoritatea mediilor neliniare la-ryh E. în. distribuite fără absorbție puternică, are mijloacele. dispersie, ceea ce previne formarea de șoc E. în. Prin urmare, formarea undelor de șoc este posibilă numai într-un interval de X din mai multe. cm, la lungimi de unda mai lungi. În prezența dispersiei în neliniare armonice emergente medii se propagă cu decembrie viteză, și creaturi. inițial sub formă de undă de distorsiune apare. Formarea armonice intense și luate-corolar val inițial poate avea loc numai la legile de dispersie selectate în mod specific (a se vedea. Oscilator parametric).
E. în. decembrie game caracterizati l dec. excitație și detecție metode. Ei interacționează diferit cu în-TION. emisia și absorbția E. în. din cele mai lungi valuri la radiații infraroșii descrise în mod adecvat de relațiile electrodinamicii. La frecvențe mai mari procese dominate. având caracter substanțial cuantice și Opt. interval și mai ales în intervalele de raze x și radiație g-ray și absorbția în E .. Acesta poate fi descris doar pe baza unor reprezentări ale naturii discrete a acestor procese. În multe cazuri de e-mag. radiații nu se comportă ca un set de monocromatice. E. în. o w frecvență și valuri. vector k, și ambele flux cvasi-particule - fotoni ћw cu energie și impulsul p = ћw / c. Valuri. Insula Sfânta manifestată de ex. în fenomenele de difracție și interferență, corpuscular - în efectul fotoelectric și efectul Compton.