Колебания и волны. Геометрическая и волновая оптика. Кузнецов С.И. - 67 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

67
• В-третьих, электрическое и магнитное поля находятся в фазе, т.е.
они достигают максимума и обращаются в нуль в одних и тех же точ-
ках.
Если ЭДС генератора изменяется по синусоидальному закону, то и
напряженность электрического поля и магнитного поля будет изменять-
ся по синусоидальному закону. Строго говоря, это справедливо в
точ-
ках, достаточно удаленных от источника (в волновой зоне, когда
λ
>
r
).
Электромагнитные волны представляют собой
поперечные волны
и аналогичны другим типам волн. Однако в ЭМВ происходят
колебания
полей,
а не вещества, как в случае волн на воде или в натянутом шнуре.
Таким образом,
ЭВМ генерируются колеблющимися, т.е. дви-
жущимися с ускорением
, электрическими зарядами. Справедливо и
такое утверждение:
движущийся с ускорением электрический заряд
испускает электромагнитные волны.
6.2. Дифференциальные уравнения ЭМВ
Одним из важнейших следствий уравнений Максвелла является
существование ЭМВ. Можно показать, что для однородной и изотопной
среды вдали от зарядов и токов, создающих электромагнитное поле, из
уравнений Максвелла следует, что
векторы напряженности E
r
и H
r
электромагнитного поля удовлетворяют волновым уравнениям типа
2
2
2
2
E
υ
1
E
t
∂
∂
=∇
r
r
и
2
2
2
2
H
υ
1
H
t
∂
∂
=∇
r
r
. (6.2.1)
Всякая функция, удовлетворяющая уравнениям (6.2.1), описывает
некоторую волну. Следовательно, электромагнитные поля действитель-
но могут существовать в виде ЭМВ.
Фазовая скорость ЭМВ определяется выражением
εμεμ
1
με
1
υ
00
c
== , (6.2.2)
где
00
με
1
=c – скорость света в вакууме;
0
ε и
0
μ –электрическая и
магнитная постоянные; ε
и μ – соответственно, электрическая и магнит-
ная проницаемость среды.
Если подставить в выражение для
с известные значения электриче-
ской и магнитной постоянных
112
0
мФ 1085418782,8ε
−−
⋅⋅=
,
16
0
мГн 10256637061,1μ
−−
⋅⋅= , находим
18
см 1099792458,2
−
⋅⋅=с – ско-
рость распространения электромагнитного поля в вакууме
, которая
равна скорости света
. Причем электромагнитное поле распространя-

Страницы