Механические и электромагнитные колебания и волны. Полицинский Е.В. - 66 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТЫ
ЛЕКЦИЙ
Полицинский
Е
.
В
.
(
Механические
и
электромагнитные
колебания
и
волны
)
66
Вывод Максвелла о конечной скорости распространения электро-
магнитных волн находился в противоречии с принятой в то время тео-
рией дальнодействия, в которой скорость распространения электриче-
ского и магнитного полей принималась бесконечно большой. Поэтому
теорию Максвелла называют теорией близкодействия.
Поставив (152) в (151), получим
0 0
1 1
с
υ
ε µ ε µ ε µ
= =
⋅ ⋅ ⋅
(153).
В этом выражении для фазовой скорости электромагнитной волны
c
– размерный коэффициент. Совпадение размерного коэффициента в
формуле для фазовой скорости со скоростью с указывает на глубокую
связь между электромагнитными и оптическими явлениями. Это позво-
лило Максвеллу создать единую электромагнитную теорию света, со-
гласно которой свет представляет собой электромагнитные волны.
Скорость распространения электромагнитных волн
- в вакууме:
c
υ
=
, поскольку для вакуума
ε µ
= =
;
- в среде:
c
υ
<
, поскольку для среды
1
ε µ
⋅ <
.
3. В электромагнитной волне происходят взаимные превращения
электрического и магнитного полей. Эти процессы идут одновременно,
и электрическое и магнитное поля выступают как равноправные «парт-
неры». Поэтому объемные плотности электрической и магнитной энер-
гии равны друг другу:
w
э
= w
м
.
2
2
0
0
2 2
E
B
ε ε
µ µ
⋅ ⋅
=
⋅ ⋅
(154).
Отсюда следует, что в электромагнитной волне модули индукции
магнитного поля
B
и напряженности электрического поля
E
в каждой
точке пространства связаны соотношением
B E
c
ε µ
⋅
= ⋅
(155).
Используя понятие вектора напряжённости магнитного поля
H
,
можно для мгновенных значений Е и Н в любой точке записать соотно-
шение
0 0
E H
ε ε µ µ
⋅ ⋅ = ⋅ ⋅
(156).
Следовательно, Е и Н одновременно достигают максимума, одно-
временно обращаются в нуль и так далее.
Волновые уравнения для векторов
E
и
H
:
2 2
2 2 2 2
1 1
;
E H
E H
t t
υ υ
∂ ∂
∆ = ⋅ ∆ = ⋅
∂ ∂
(157).
Эти уравнения – следствия уравнений Максвелла. Они отвечают

Страницы