Механические и электромагнитные колебания и волны. Полицинский Е.В. - 68 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТЫ
ЛЕКЦИЙ
Полицинский
Е
.
В
.
(
Механические
и
электромагнитные
колебания
и
волны
)
68
2 2
2
0 0
0 0 0
, 2
2 2
эл м эл
E H
w w w w w E E H
ε ε µ µ
ε ε ε µ ε µ
⋅ ⋅ ⋅ ⋅
= + = + = ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
(164).
В (164) учтено, что
0 0
E H
ε ε µ µ
⋅ ⋅ = ⋅ ⋅
.
Поток энергии в электромагнитной волне можно задавать с по-
мощью вектора
I
, направление которого совпадает с направлением
распространения волны, а модуль равен
0
E B
µ µ
⋅
= = ⋅
⋅
(165).
Этот вектор называют вектором Пойнтинга (1885 г.).
Вектор плотности потока электромагнитной энергии (вектор Умо-
ва)
,
I E H
=
(166).
В синусоидальной (гармонической) волне в вакууме среднее зна-
чение
I
ср
плотности потока электромагнитной энергии равно
I
ср
2
0
0
0
1
2
E
ε
µ
= ⋅ ⋅
(167),
где
E
0
– амплитуда колебаний напряженности электрического поля.
Плотность потока энергии в СИ измеряется в ваттах на квадрат-
ный метр (Вт/м
2
).
5. Из теории Максвелла следовало, что электромагнитные волны
должны оказывать давление на поглощающее или отражающее тело.
Давление электромагнитного излучения объясняется тем, что под дей-
ствием электрического поля волны в веществе возникают слабые токи,
то есть упорядоченное движение заряженных частиц. На эти токи дей-
ствует сила Ампера со стороны магнитного поля волны, направленная в
толщу вещества. Эта сила и создает результирующее давление. Обычно
давление электромагнитного излучения ничтожно мало. Так, например,
давление солнечного излучения, приходящего на Землю, на абсолютно
поглощающую поверхность составляет примерно 5 мкПа. Первые экс-
перименты по определению давления излучения на отражающие и по-
глощающие тела, подтвердившие вывод теории Максвелла, были вы-
полнены П. Н. Лебедевым (1900 г.). Опыты Лебедева имели огромное
значение для утверждения электромагнитной теории Максвелла.
Существование давления электромагнитных волн позволяет сде-
лать вывод о том, что электромагнитному полю присущ механический
импульс. Импульс электромагнитного поля в единичном объеме выра-
жается соотношением
эл
g
c
ω
=
(168),

Страницы