Электродинамика. Нетребко Н.В - 243 стр.

UptoLike

§13. Электромагнитные волны
243
+=
c
v
1
ωω
. (13.12)
Это и есть частота волны в системе координат, связанной с приемником, то есть
искомая регистрируемая частота.
Изменение регистрируемой приемником частоты волны при
относительном движении приемника и источника волны называется эффектом
Доплера. Он имеет место не только для электромагнитных волн, но вообще для
волн любой природы, например звуковых. Как видно из (13.12),
регистрируемая частота больше частоты, с которой излучает источник, если
приемник приближается к источнику и меньше если удаляется. Это можно
заметить, например, сравнивая шум приближающегося и удаляющегося поезда.
Пример 13.2.
Оценить при какой интенсивности электромагнитной волны
напряженность ее электрического поля становится сравнима с напряженностью
внутриатомного поля.
Решение.
Поскольку в условии речь идет об оценке и тип атома явно не указан,
выберем самый простой атом водорода, состоящий из одного протона и
одного электрона. Согласно классической модели атома водорода, электрон
вращается вокруг протона по круговой орбите радиусом a
0
=0,5310
-10
м,
который называют боровским радиусом. Следовательно, напряженность
i
E
электрического поля протона во всех точках электронной орбиты равна по
модулю
2
0
0
4
1
a
e
E
i
πε
= ,
где eзаряд протона, равный элементарному заряду.
Пусть на такой атом водорода падает плоская монохроматическая
электромагнитная волна. Напряженность
E
электрического поля этой волны,
описываемая выражением (13.4) сравнивается с напряженностью
§13. Электромагнитные волны                                               243

                     v
        ω ′ = ω 1 +  .                                        (13.12)
                     c

Это и есть частота волны в системе координат, связанной с приемником, то есть
искомая регистрируемая частота.
        Изменение регистрируемой приемником частоты волны при
относительном движении приемника и источника волны называется эффектом
Доплера. Он имеет место не только для электромагнитных волн, но вообще для
волн любой природы, например – звуковых. Как видно из (13.12),
регистрируемая частота больше частоты, с которой излучает источник, если
приемник приближается к источнику и меньше – если удаляется. Это можно
заметить, например, сравнивая шум приближающегося и удаляющегося поезда.

Пример 13.2. Оценить при какой интенсивности электромагнитной волны
напряженность ее электрического поля становится сравнима с напряженностью
внутриатомного поля.
Решение. Поскольку в условии речь идет об оценке и тип атома явно не указан,
выберем самый простой – атом водорода, состоящий из одного протона и
одного электрона. Согласно классической модели атома водорода, электрон
вращается вокруг протона по круговой орбите радиусом a0=0,53⋅10-10 м,
который называют боровским радиусом. Следовательно, напряженность E i
электрического поля протона во всех точках электронной орбиты равна по
модулю

                 1 e
        Ei =              ,
               4πε 0 a 02

где e – заряд протона, равный элементарному заряду.
         Пусть на такой атом водорода падает плоская монохроматическая
электромагнитная волна. Напряженность E электрического поля этой волны,
описываемая    выражением    (13.4)  сравнивается  с    напряженностью