Электромагнетизм. Электромагнитные колебания и волны. Першенков П.П - 38 стр.

                                ε 0ε E = µ0 µ H .                  (9.3)
    E и H одновременно достигают максимума, одновременно обращаются в
нуль. Следовательно, от уравнения (9.1) можно перейти к уравнениям
                       ∂2Ey         2
                                1 ∂ Ey      ∂2H z     1 ∂2H z
                            =           ,         = 2         .    (9.4)
                        ∂x 2 V 2 ∂t 2        ∂x 2    V ∂t 2
    Частным решением уравнения (9.4) являются плоские монохроматиче-
ские электромагнитные волны одной частоты
                             E y = E0 cos (ωt − kx + ϕ ) ,         (9.5)
                              H z = H 0 cos (ωt − kx + ϕ ) ,          (9.6)
где E0 и H0 – соответственно амплитуда напряженностей электрического и
магнитного полей волны, ω – циклическая частота волны, k = ω V − волно-
вое число, φ – начальные фазы колебаний.
     Объемная плотность w энергии электромагнитной волны складывается
из объемных плотностей we и wm электрического и магнитного полей:
                                            ε 0ε E 2 µ0 µ H 2
                           w = we + wm =             +        .       (9.7)
                                               2        2
     Плотности энергии электрического и магнитного полей в каждый мо-
мент одинаковы (we = wm), следовательно
                          w = 2we = εε 0 E 2 = ε 0 µ0 εµ EH .         (9.8)
     Модуль плотности потока энергии:
                                   S = w ⋅V = E ⋅ H                   (9.9)
     Вектор плотности потока электромагнитной энергии – вектор Умова-
Пойтинга:
                                      r       r r
                                      S = ⎡⎣ E H ⎤⎦ .                (9.10)
             r
     Вектор S направлен в сторону распространения электромагнитной вол-
ны, его модуль равен энергии, переносимой электромагнитной волной за
единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную распро-
странению волны.
     Теория Максвелла доказывает существование давления электромагнит-
ных волн. Русский физик – экспериментатор Лебедев П.Н. в 1899г. экспери-
ментально доказал существование давления электромагнитных волн на твер-
дые тела, а в 1907г. – на газы, что явилось прямым подтверждением электро-
магнитной теории Максвелла.
     Естественное радиационное давление излучения Солнца составляет 10−10
от атмосферного давления, но длительное воздействие радиационного давле-
ния на большую площадь солнечных батарей искусственных спутников Зем-
ли приводит к преждевременному сходу спутников с орбит и падению их на
Землю.
     Импульс электромагнитного поля
                                                    W
                                   p = mc и p = ,                    (9.11)
                                                      c

                                    38