Физика волновых процессов. Кандидов В.П - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

§1. Бегущие волны
12
Из (1.34) и (1.36) следует соотношение между объемной плотностью
энергии
w
и плотностью потока энергии
S
электромагнитной волны такое
же, как и в случае звуковой волны:
cwS
=
.
(1.37)
Интенсивность электромагнитной волны I (средняя за период
плотность потока энергии) обычно выражается через амплитуду
напряженности электрического поля
0
E :
2
0
эм
2
1
E
Z
I = или
2
0
00
2
E
nc
I
ε
= .
(1.38)
Электромагнитная волна оказывает давление
p
при падении на
поверхность среды. Это давление обусловлено силой Ампера, с которой
магнитное поле волны действует на токи проводимости, возникающие в
среде под действием электрического поля. Для полностью поглощающей
среды давление
p
электромагнитной волны равно:
),cos( dσe
k
⋅= wp ,
(1.39)
где
k
e – единичный вектор в направлении волнового вектора
k
падающей
волны, а
d
σ
– вектор нормали к поверхности. В случае нормального
падения на поверхность среды с коэффициентом отражения
I
R давление
электромагнитной волны определяется выражением:
wRp
I
)1( += ,
(1.40)
где
w
– объемная плотность энергии в падающей волне.
Солнечная постоянная S
С
равна плотности потока энергии
Солнечного излучения, которое падает на верхние слои Земной атмосферы:
37,1
C
=S кВт/м
2
.
(1.41)
Около 36% этой мощности отражается в космос, вследствие рассеяния
солнечного излучения облаками и молекулами газовых компонент
атмосферы. Часть излучения поглощается атмосферой. В результате, на
поверхность Земли поступает в среднем 46% от солнечного излучения,
падающего на верхние слои атмосферы.
Диэлектрическая
ε
и магнитная
µ
проницаемости, а также
показатель преломления
n
среды безразмерны. Напряженность
электрического поля в системе единиц СИ имеет размерность
E = В/м,
магнитного поля –
H = А/м, электрическая индукция
D = А⋅с/м
2
,
магнитная индукция
B = Тл (Тесла) = В⋅с/м
2
.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
                    12                                                   §1. Бегущие волны

                    Из (1.34) и (1.36) следует соотношение между объемной плотностью
                    энергии w и плотностью потока энергии S электромагнитной волны такое
                    же, как и в случае звуковой волны:
                                                    S = cw .                    (1.37)
                            Интенсивность электромагнитной волны I (средняя за период
                    плотность потока энергии) обычно выражается через амплитуду
                    напряженности электрического поля E0 :
                                           1                     c nε           (1.38)
                                      I=        E 02 или I = 0 0 E02 .
                                          2Z эм                     2
                            Электромагнитная волна оказывает давление p при падении на
                    поверхность среды. Это давление обусловлено силой Ампера, с которой
                    магнитное поле волны действует на токи проводимости, возникающие в
                    среде под действием электрического поля. Для полностью поглощающей
                    среды давление p электромагнитной волны равно:
                                              p = w ⋅ cos(e k , dσ) ,           (1.39)
                    где e k – единичный вектор в направлении волнового вектора k падающей
                    волны, а dσ – вектор нормали к поверхности. В случае нормального
                    падения на поверхность среды с коэффициентом отражения RI давление
                    электромагнитной волны определяется выражением:
                                              p = (1 + RI ) w ,                    (1.40)
                    где w – объемная плотность энергии в падающей волне.
                             Солнечная постоянная SС равна плотности потока энергии
                    Солнечного излучения, которое падает на верхние слои Земной атмосферы:
                                            S C = 1,37 кВт/м2.                     (1.41)
                    Около 36% этой мощности отражается в космос, вследствие рассеяния
                    солнечного излучения облаками и молекулами газовых компонент
                    атмосферы. Часть излучения поглощается атмосферой. В результате, на
                    поверхность Земли поступает в среднем 46% от солнечного излучения,
                    падающего на верхние слои атмосферы.
                             Диэлектрическая ε и магнитная µ проницаемости, а также
                    показатель преломления        n     среды безразмерны. Напряженность
                    электрического поля в системе единиц СИ имеет размерность [E ] = В/м,
                    магнитного поля – [H ] = А/м, электрическая индукция [D ] = А⋅с/м2,
                    магнитная индукция [B ] = Тл (Тесла) = В⋅с/м2.




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Страницы