ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Можно доказать, что в любой точке электромагнитной волны (в случае непроводящей среды) в лю-
бой момент времени плотности
BE
ww
и
одинаковы:
BE
ww
=
или
,
22
0
2
2
0
µµ
=
εε
B
E
откуда
.
00
εµµε
=
B
E
(6.9.11)
Так как
BE
ww
=
плотность
w
равна
2
0
2
Eww
E
εε==
или
.
0
0
BEw
µµ
εε
=
(6.9.12)
Для характеристики переноса энергии электромагнитной волной вводят понятие
потока энергии
.
Поток энергии
Ф
w
сквозь поверхность
S
– энергия, протекающая через
S
за единицу времени.
Распределение потока энергии по
S
характеризует
плотность потока энергии.
Плотность потока энергии
П
r
– векторная физическая величина, численно равная энергии, перено-
симой за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную к направлению распростра-
нения волны, и совпадающая с направлением фазовой скорости волны.
Величину плотности потока энергии мы получим, умножив плотность энергии волны (6.9.12) на фа-
зовую скорость волны (6.9.1):
EBw
µµ
=υ=
0
1
П
. (6.9.13)
Векторы
Пи,
r
r
r
ВЕ
образуют правовинтовую систему
[ ]
BE
rrr
µµ
=
0
1
П
. (6.9.14)
Вектор плотности потока
энергии
П
r
называется
вектором Пойнтинга.
Поток энергии через произвольную поверхность
S
вычисляется интегрированием
П
r
по
S
∫
=
S
w
Sd
r
r
ПФ
. (6.9.15)
Масса электромагнитной волны
, заключённая в некотором объеме
V
, может быть вычислена по
формуле теории относительности о соотношении массы и энергии
.
2
mcW
=
(6.9.16)
В частности, масса, заключённая в единице объёма (средняя плот- ность материи в электромагнит-
ной волне) ρ равна
,
22
c
w
V
c
W
V
m
===ρ
(6.9.17)
где
w
– средняя объёмная плотность энергии волны.
Импульс
некоторого объёма электромагнитной волны равен
cmk
r
r
=
(в вакууме),
υ=
r
r
mk
(в среде).
8. Электромагнитная волна, встречая на своём пути тела, оказывает на них давление. Пусть плоская
волна падает на плоскую поверхность тела перпендикулярно к поверхности (рис. 6.15).
Электрическое поле волны вызовет в этом теле ток (проводимости или поляризационный). Магнит-
ное поле волны будет действовать на этот ток с силой, направление которой совпадает с направлением
распространения волны.
