Физика. Часть 3. Колебания и волны. Волновая оптика. Дымченко Н.П - 54 стр.

весия. При фиксированной координате изменение смещения ξ со временем
происходит по гармоническому закону. С другой стороны, колебательное дви-
жение распространяется от частицы к частице.
      Зафиксировав время, мы рассматриваем, в каком положении находятся все
точки волны в данный момент. Уравнение (3.5) показывает, что их расположе-
ние в пространстве также подчиняется гармоническому закону ( см. рис.3.1).
Одно и то же значение фазы наблюдается в различных точках пространства в
разное время. Из данного условия следует, что фаза волны в точке х1 в момент
времени t1 будет иметь такое же значение в точке х2 в момент времени t2 :
ωω−=−
  tkxtkx
   1122              .
      Из этого соотношения следует, что скорость распространения некоторой
                           xx −   ω
фазы волны будет равна: 21       == υ , поэтому скорость распространения
                            21−
                           ttk
фазы волны называется фазовой скоростью.

     Электромагнитные волны
     В основе электромагнитной теории Максвелла лежат два положения. Пер-
вое – изменяющееся магнитное поле вызывает появление переменного
электрического поля. И второе – всякое изменение электрического поля порож-
дает переменное магнитное поле. Взаимное образование электрических и
магнитных полей приводит к понятию электромагнитной волны – распростра-
нение в пространстве единого электромагнитного поля. При этом изменение
состояния электромагнитного поля носит волновой характер.
     Теория Максвелла не только предсказала существование электромагнит-
ных волн, но и позволила установить их основные свойства.
     Скорость распространения электромагнитной волны определяется форму-
лой
                                        1       с
                               υ ==                 ,                          (3.6)
                                      εεµµεµ
                                        00

где ε – диэлектрическая проницаемость; μ – магнитная проницаемость среды;
μ0 – магнитная постоянная; ε0 – электрическая постоянная. В системе СИ
           −7
µπ0 =⋅410     Гн/м, ε0 = 8,85·10 -12 Кл/(м2 ·Н).
                       1
      Величина с =          - скорость света в вакууме с = 3⋅108 м/c. Тот факт, что
                      εµ00
скорость электромагнитной волны в вакууме оказалась равной скорости света
с, послужило основанием для вывода, что свет является электромагнитной
волной.
      Так же из теории Максвелла следует, что электромагнитная волна являет-    r
ся поперечной. Колебания векторов
                                r        напряженности  электрического    поля Е  и
индукции магнитного поля В происходит в направлении, перпендикулярном

                                        54