Unele proprietăți ale undelor electromagnetice - studopediya

Undele electromagnetice sunt propagate în timp și spațiu câmp electromagnetic. Undele electromagnetice sunt transversale - vectori și perpendiculare între ele și se află într-un plan perpendicular pe direcția de propagare a undei (Fig 46.).

Deoarece vectorii. și formează un dreptaci trei vectori, orientarea lor reciprocă este supusă regulii:

Pentru a păstra toate undele electromagnetice cu formula, modelele și relațiile care au fost observate anterior pentru procesele de val. Prin urmare, conform expresiei (105), o ecuație sinusoidală unui plan undelor electromagnetice de înmulțire a lungul direcției. Acesta poate fi scris ca:

O ecuatie de unda a undei electromagnetice are forma:

unde # 965; - viteza de fază a undei electromagnetice. Folosind ecuațiile lui Maxwell, sa demonstrat că undele electromagnetice se propagă într-un mediu cu o viteză de final determinat prin formula:

aici # 949; și # 956; - dielectric și material de permeabilitate magnetică, # 949; și 0 # 956; 0 - constantele electrice și magnetice:

Viteza undelor electromagnetice în vid (# 949 = # 956; = 1):

Viteza c de propagare a undelor electromagnetice în vid este una dintre constantele fizice fundamentale. Viteza egală de propagare a undelor electromagnetice în vid a vitezei luminii în vid, dând Maxwell presupus că lumina are natură electromagnetică.

unda electromagnetică se numește monocromatică dacă vectorii săi de proiecție și axa sistemului de coordonate rectangulare comite oscilații armonice de aceeași frecvență.

Undei electromagnetice apar intertransformari de câmpuri electrice și magnetice. Aceste procese au loc simultan, și câmpuri electrice și magnetice acționează ca egali „parteneri“. Densitatea în vrac a energiei câmpului electromagnetic într-un mediu izotrop liniar

Undei electromagnetice Module intensitatea câmpului magnetic și intensitatea câmpului electric la fiecare punct în spațiu sunt legate de

Din ecuația (129), care

unde c este viteza undei electromagnetice în vid.

Undele electromagnetice transporta energie.

Densitatea fluxului de energie este numită energia purtata de valul pe unitatea de timp prin unitatea de suprafață. Vector de densitatea de flux de energie electromagnetică se numește vectorul Poynting. Conform formulei (112), avem:

Pentru un val monocromatic și grupul și faza # 965; vitezele sunt egale. Substituind expresia (128) pentru w, și (127) la # 965;. vă rugăm să contactați:

Deoarece vectorii sunt reciproc perpendiculare și formează o direcție dreptaci sistemului de propagare a undei, direcția vectorului coincide cu direcția transferului de energie, iar modulul acestui vector este egal cu EH:

Unitatea de densitate de energie în SI este watt pe metru pătrat (W / m2).

Deoarece intensitatea undei electromagnetice este o cantitate fizică J. egal modulo vector mediu Poynting pentru perioada completă de oscilație sale,

unde este viteza de fază, valoarea medie a densității energiei volumetrice. Conform expresiei (113), intensitatea undei este proporțională cu pătratul amplitudinii. Din moment. potrivit expresiei (130), este proporțională cu E0 2. Această concluzie este valabilă și pentru intensitatea undelor electromagnetice a undei electromagnetice este proporțională cu pătratul amplitudinii.