ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
26
0
2
2
00
=
∂
∂
−∆
t
i
i
φ
µµεεφ
- ýòî âîëíîâîå óðàâíåíèå. (*)
Èç ýòîãî óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëë ñäåëàë âûâîä î ñóùåñòâîâàíèè
ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí.
2 ñëó÷àé:
Ïîòåíöèàëû ïîëÿ âî âðåìåíè èçìåíÿþòñÿ ìåäëåííåå, ÷åì â
ïðîñòðàíñòâå, òîãäà âòîðûì ÷ëåíîì ñëåâà, ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåðâûì
÷ëåíîì, ìîæíî ïðåíåáðå÷ü. Ïîëó÷èì ñòàöèîíàðíóþ çàäà÷ó, ðåøåíèå
êîòîðîé ñâÿçàíî ñ óðàâíåíèåì Ïóàññîíà:
ii
χφ
−=∆ .
Åñëè æå ðàññìàòðèâàåòñÿ ñòàöèîíàðíàÿ çàäà÷à âäàëè îò çàðÿäîâ è
òîêîâ, òî óðàâíåíèå Ïóàññîíà ïåðåõîäèò â óðàâíåíèå Ëàïëàñà:
0
=∆
i
φ
.
Çàïèøåì âîëíîâîå óðàâíåíèå äëÿ âàêóóìà.
×òîáû çàïèñàòü óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà, êàëèáðîâî÷íîå óñëîâèå
Ëîðåíöà èëè óðàâíåíèÿ Äàëàìáåðà äëÿ ñêàëÿðíîãî è âåêòîðíîãî
ïîòåíöèàëà äëÿ âàêóóìà, íóæíî âî âñåõ ýòèõ óðàâíåíèÿõ ïîëîæèòü
1=
ε
è
1
=
µ
(â åäèíèöàõ ÑÈ). Òîãäà:
0
2
2
00
=
∂
∂
−∆
t
φ
µεφ
.
 ìåõàíèêå ðàññìàòðèâàåòñÿ òåîðèÿ âîëíîâûõ ïðîöåññîâ, äëÿ èõ
îïèñàíèÿ ïîëó÷àåòñÿ âîëíîâîå óðàâíåíèå, êîòîðîå èìååò âèä:
0
1
2
2
2
=
∂
∂
−∆
t
f
v
f
,
ãäå
v
- ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëíîâîãî ïðîöåññà; ñëåäîâàòåëüíî,
â íàøåì ñëó÷àå
2
00
1
c
=
µε
,
ãäå ñ ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â âàêóóìå.
Ïîñëåäíÿÿ ôîðìóëà åñòü çàêîí Ìàêñâåëëà. Íà îñíîâàíèè ýòîé ôîðìóëû
Ìàêñâåëë óòâåðäèë ýëåêòðîìàãíèòíóþ ïðèðîäó ñâåòà, ò. å. îí óñòàíîâèë,
∂ 2φ i
∆φ i − εε 0 µµ 0 = 0 - ýòî âîëíîâîå óðàâíåíèå. (*)
∂t 2
Èç ýòîãî óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëë ñäåëàë âûâîä î ñóùåñòâîâàíèè
ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí.
2 ñëó÷àé:
Ïîòåíöèàëû ïîëÿ âî âðåìåíè èçìåíÿþòñÿ ìåäëåííåå, ÷åì â
ïðîñòðàíñòâå, òîãäà âòîðûì ÷ëåíîì ñëåâà, ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåðâûì
÷ëåíîì, ìîæíî ïðåíåáðå÷ü. Ïîëó÷èì ñòàöèîíàðíóþ çàäà÷ó, ðåøåíèå
êîòîðîé ñâÿçàíî ñ óðàâíåíèåì Ïóàññîíà:
∆φ i = − χ i .
Åñëè æå ðàññìàòðèâàåòñÿ ñòàöèîíàðíàÿ çàäà÷à âäàëè îò çàðÿäîâ è
òîêîâ, òî óðàâíåíèå Ïóàññîíà ïåðåõîäèò â óðàâíåíèå Ëàïëàñà:
∆φ i = 0 .
Çàïèøåì âîëíîâîå óðàâíåíèå äëÿ âàêóóìà.
×òîáû çàïèñàòü óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà, êàëèáðîâî÷íîå óñëîâèå
Ëîðåíöà èëè óðàâíåíèÿ Äàëàìáåðà äëÿ ñêàëÿðíîãî è âåêòîðíîãî
ïîòåíöèàëà äëÿ âàêóóìà, íóæíî âî âñåõ ýòèõ óðàâíåíèÿõ ïîëîæèòü ε = 1
è µ = 1 (â åäèíèöàõ ÑÈ). Òîãäà:
∂ 2φ
∆φ − ε 0 µ 0
=0.
∂t 2
 ìåõàíèêå ðàññìàòðèâàåòñÿ òåîðèÿ âîëíîâûõ ïðîöåññîâ, äëÿ èõ
îïèñàíèÿ ïîëó÷àåòñÿ âîëíîâîå óðàâíåíèå, êîòîðîå èìååò âèä:
1 ∂2 f
∆f −=0,
v 2 ∂t 2
ãäå v - ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëíîâîãî ïðîöåññà; ñëåäîâàòåëüíî,
â íàøåì ñëó÷àå
1
ε 0µ0 =
,
c2
ãäå ñ ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â âàêóóìå.
Ïîñëåäíÿÿ ôîðìóëà åñòü çàêîí Ìàêñâåëëà. Íà îñíîâàíèè ýòîé ôîðìóëû
Ìàêñâåëë óòâåðäèë ýëåêòðîìàãíèòíóþ ïðèðîäó ñâåòà, ò. å. îí óñòàíîâèë,
26
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- …
- следующая ›
- последняя »
