АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Электромагнитные волны. Систему уравнений Максвелла, записанную для однородной непроводящей среды, где и , можно свести к двум дифференциальным уравнениям второго порядка с

Читайте также:
  1. В схеме, состоящей из конденсатора и катушки, происходят свободные электромагнитные колебания. Энергия конденсатора в произвольный момент времени t определяется выражением
  2. Воздействие негативных факторов на человека и их нормирование ( электромагнитные поля и излучения)
  3. Возникновение ударной волны
  4. ВОЛНЫ ДЕ БРОЙЛЯ
  5. Волны де Бройля
  6. Волны де Бройля
  7. Волны международной миграции рабочей силы и их основные особенности
  8. Волны политической модернизации
  9. Вопрос 8. Неионизирующие электромагнитные поля и излучения. Лазерное излучение. Ионизирующие излучения.
  10. Вопрос№20 Электромагнитное поле и волны
  11. Вынужденные электромагнитные колебания. Действующие значения силы тока и напряжения.
  12. Гармонические волны

 

Систему уравнений Максвелла, записанную для однородной непроводящей среды, где и , можно свести к двум дифференциальным уравнениям второго порядка с постоянными коэффициентами

 

(62.1)

 

(62.2)

 

которые являются волновыми уравнениями двух плоских гармонических волн, представляющих собой синхронное (с одинаковой фазой) однонаправленное распространение в среде колебаний векторов и :

 

(62.3)

(62.4)

 

(формулы (62.3) и (62.4) записаны для частного случая распространения колебаний вдоль оси x).

Следовательно, электромагнитное поле способно существовать самостоятельно — без электрических зарядов и токов — и распространяться в среде в виде электромагнитных волн со скоростью

 

(62.5)

 

где — скорость электромагнитных волн в вакууме.

Рис.62.1 Векторы и взаимно перпендикулярны и образуют с направлением распространения волны (вектором скорости волны) правовинтовую систему (рис. 62.1). Из синхронности колебаний векторов и и вытекает соотношение (62.6)

где E и H — модули векторов и .

Электромагнитные волны переносят энергию. Объемная плотность энергии электромагнитного поля (см. формулы (42.5) и (58.5))

 

(62.7)

 

С учетом соотношения (62.6) перепишем выражение (62.7) в виде

 

(62.8)

 

(мы учли формулу (62.5)).

Умножим объемную плотность w энергии электромагнитного поля на скорость v электромагнитной волны и обозначим это произведение буквой S:

 

(62.9)

 

Произведение wv имеет размерность — размерность плотности потока электромагнитной энергии, по определению равной электромагнитной энергии, переносимой электромагнитной волной за единицу времени через единицу площади поверхности, перпендикулярной к направлению распространения волны.

Назовем вектор вектором Пойнтинга, модуль которого равен плотности потока электромагнитной энергии, а направление совпадает с направлением распространения электромагнитной волны.

Так как векторное произведение векторов и

 

 

также совпадает с направлением распространения электромагнитной волны (см. рис. 62.1), то с учетом выражения (62.8) можем написать



 

(62.10)


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.011 сек.)