Някои свойства на електромагнитни вълни - studopediya

Електромагнитните вълни се разпространяват във времето и пространството електромагнитно поле. Електромагнитните вълни са напречни - вектори и перпендикулярни една на друга и лежат в равнина, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната (Фигура 46)..

Тъй като вектори. и образуват дясна три вектора, взаимното им ориентация е предмет на правилото:

За да задържите всички електромагнитни вълни от формулата, модели и отношения, които са били наблюдавани по-рано за вълнови процеси. Следователно, съгласно експресия (105), синусоидална уравнение на равнина електромагнитна вълна размножителен по посока. Тя може да се изписва така:

Вълна уравнение на електромагнитна вълна има формата:

където # 965; - скоростта фаза на електромагнитна вълна. Използване на уравненията на Максуел, беше показано, че електромагнитните вълни се разпространяват в среда с крайна скорост определя по формулата:

тук # 949; и # 956; - диелектрик и магнитна проницаемост материал, # 949 и 0 # 956; 0 - електрически и магнитни константи:

Скоростта на електромагнитни вълни във вакуум (# 949 = # 956; = 1):

С, скорост на разпространение на електромагнитни вълни във вакуум е един от основните физически константи. Равно скорост на разпространение на електромагнитни вълни във вакуум скоростта на светлината във вакуум, давайки Максуел Предполага се, че светлината е електромагнитно природата.

Електромагнитна вълна се нарича монохроматична ако си прожекционни вектори и оста на правоъгълна координатна система се ангажират хармонични трептения на една и съща честота.

Електромагнитната вълна се появи интерконверсиите на електрически и магнитни полета. Тези процеси се случват едновременно, както и електрически и магнитни полета действат като равни "партньори". Обемната плътност на електромагнитно поле енергия в линейна изотропна среда

Електромагнитната вълна модули напрегнатост на магнитното поле и електрическа сила на полето във всяка точка в пространството, са свързани с

От уравнение (129), че

където с е скоростта на електромагнитни вълни във вакуум.

Електромагнитните вълни носят енергия.

Плътност на енергийния поток се нарича енергията извършва от вълна за единица време през единица площ. Вектор на електромагнитното плътността на енергийния поток се нарича вектор Poynting. Съгласно формула (112), имаме:

За монохроматичен вълна и групата и фазата # 965; скорости са равни. Заместването на експресията (128) за w, и (127) на # 965;. моля свържете се с:

Тъй като вектори са взаимно перпендикулярни и образуват дясна посока на вълната система, посоката на вектора съвпада с посоката на пренос на енергия, и модула на този вектор е равна EH:

Единицата за енергийна плътност в SI е вата на квадратен метър (W / m 2).

Тъй като интензитетът на електромагнитна вълна е физическа величина J. равно модул Средната теорема и вектор на пойнтинг за пълен период от своя колебание, на

където е скоростта фаза, средната стойност на обемната енергия на плътността. Според експресия (113), интензитетът на вълната е пропорционална на квадрата на амплитудата. Тъй като. съгласно израза (130), е пропорционална на E0 2. Това заключение е валидно и за електромагнитна вълна интензивността на електромагнитна вълна е пропорционална на квадрата на амплитудата.