Електромагнитните вълни (билет 10)
Електромагнитните вълни и техните характеристики.
Електромагнитна вълна е процес на размножаване в пространството различни електрически и магнитни полета.
Превръщане на електрически и магнитни полета
Според теорията на Максуел, във всяка точка на промяна на електрическото поле създава магнитно поле променливото вихър, вектора на магнитната индукция B които лежат в равнина, перпендикулярна на E вектора на електричното поле. Механична уравнение изразяване на този модел, наречен първото уравнение на Максуел. Промяната във времето на магнитното поле генерира променлив електрически вихрови сила на полето вектор Е, който лежи в равнина, перпендикулярна на вектора V. Математическият уравнение описва този модел се нарича второто уравнение Максуел. От уравнение на Максуел, който е възникнал в някакъв момент от време вариация на магнитните (или електрически) полеви odnots ще се премести от точка до друга, това ще се случи, когато взаимното превръщане на тези полета, т.е. Тя ще се разпространява в пространството на електромагнитното взаимодействие.
. През 1865 г. от J. Максуел теоретично доказано, че електромагнитните вълни се разпространяват във вакуум до крайна скорост, равна на скоростта на светлината в = 3 х 10 ^ 8 м / сек.
През 1888 г. на електромагнитните вълни са наблюдавани експериментално за първи път името на немския физик Genrihom Gertsem (1857-1894), който е от решаващо значение за одобряването на теория на електромагнитните вълни Максуел.
По този начин, електромагнитни вълни - е електромагнитни вълни посадъчен в пространство с ограничен скорост.
Електромагнитна дължина на вълната - разстоянието между двете близката точките, в които се срещат трептения в еднакви фази.
при което - дължина на вълната; с - скоростта на светлината във вакуум; Т - периода на трептене; V - честота на трептене. Скоростта на светлината във вакуум с е 3 х 10 8 м / сек.
В разпространението на електромагнитни вълни в друга среда, скоростта на вълна варира и дължината на вълната, където U - скоростта вълна в средата. В атмосферата, скоростта може да се приема почти равна на скоростта на светлината във вакуум.
Speed ф електромагнитна вълна в среда се определя от формула на Максуел:
където Е - относителна диелектрична константа на средата, - относителна магнитна проницаемост на средата.
Скоростта на разпространение на електромагнитни вълни в средата равни на скоростта на светлината в среда, която е един от обосновки на електромагнитната природа на светлината.
Основната характеристика на електромагнитните вълни - е честотата на трептенията V (или период T). дължина L на вълна променя при преминаване от една среда в друга, докато честотата остава непроменена. Електромагнитните вълни са напречни вълни.
Разпространението на електромагнитните вълни, свързани с предаването на енергията на електромагнитното поле вълна, която се прехвърля в посоката на разпространение на вълната, т.е. в посока на вектор V. Заедно с енергията на електромагнитните вълни, като импулси. Ако вълната се абсорбира, неговата инерция се прехвърля към предмета, който го поглъща.
От това следва, че в усвояването на електромагнитната вълна се оказва натиск върху преградата.
Плътност на радиация поток електромагнитния I (интензитет на електромагнитни вълни) е съотношението на електромагнитна енергия W, времето за преминаване през Т-лъчи, перпендикулярна на повърхността S на, продукт на площ S в момент:
където W - електромагнитна енергия преминаване през време на т повърхност време S.
Устройството за измерване на електромагнитна радиация интензитет I е вата на метър [W / m].
Плътността на радиация поток (интензивност на електромагнитна вълна) е равна на произведението на плътността на електромагнитна енергия на неговото размножаване скорост:
където - магнитна константа в SI.
Интензитетът на електромагнитната вълна е пропорционална на средната стойност на продукта от вектори в модули Е и електромагнитното поле, т.е. пропорционална на квадрата на интензивност Е: