Undele electromagnetice (bilet 10)

Undele electromagnetice și caracteristicile acestora.

unda electromagnetică este un proces de propagare în spațiu variabil câmpuri electrice și magnetice.

Interconversia de câmpuri electrice și magnetice

Conform teoriei lui Maxwell, la fiecare punct de schimbare a câmpului electric creează câmpul magnetic alternativ vortex, magnetic vector de inducție B, care se află într-un plan perpendicular pe vectorul E al câmpului electric. Ecuația mecanică care exprimă acest model, numit prima ecuație Maxwell. Schimbarea în timp a câmpului magnetic generează alternant turbionar intensitatea câmpului electric vectorului E, care se află într-un plan perpendicular pe vectorul V. Ecuația matematic care descrie acest model se numește oa doua ecuație Maxwell. Din ecuația lui Maxwell, care a apărut într-un anumit punct de variație în timp a magnetice (sau electrice) odnots câmp se va deplasa de la punct la altul, aceasta va avea loc atunci când conversia reciprocă a acestor domenii, și anume Acesta va fi răspândit în spațiul de interacțiune electromagnetică.

. In 1865 de J. Maxwell a demonstrat teoretic că undele electromagnetice se propagă în vid, la o viteză finală egală cu viteza luminii c = 3 * 10 ^ 8 m / s.

În 1888 au fost observate undele electromagnetice experimental pentru prima dată fizicianul german Genrihom Gertsem (1857-1894), care a fost crucial pentru aprobarea teoriei undelor electromagnetice a lui Maxwell.

Astfel, undele electromagnetice - este undele electromagnetice se propagă într-un spațiu cu o viteză finită.

Lungimea de undă electromagnetică - distanța dintre cele mai apropiate două puncte la care oscilații apar în faze identice.

în care - lungime de undă; c - a vitezei luminii în vid; T - perioada de oscilație; v - frecvența de oscilație. Viteza luminii în vid c este de 3 10 8 × m / s.

În propagarea undelor electromagnetice într-un alt mediu, viteza undei variază și lungimea de undă, unde u - viteza undei în mediu. In atmosfera, viteza poate fi luată aproape egală cu viteza luminii în vid.

Viteza u val electromagnetice într-un mediu este determinată din formula lui Maxwell:

unde e - o constantă relativă dielectrică a mediului, - permeabilitatea magnetică relativă a mediului.

Viteza de propagare a undelor electromagnetice în mediu egal cu viteza luminii în mediu, care este una dintre rațiunile naturii electromagnetice a luminii.

Caracteristica principală a undelor electromagnetice - este frecvența oscilațiilor v (sau o perioadă T). Lungimea L a undei se schimbă la trecerea de la un mediu la altul, în timp ce frecvența rămâne neschimbată. Undele electromagnetice sunt unde transversale.

Propagarea undelor electromagnetice asociate cu transferul energiei undei câmp electromagnetic, care este transferat pe direcția de propagare a undei, adică în direcția vectorului v. Împreună cu energia impulsurilor electromagnetice de undă având. În cazul în care val este absorbit, impulsul său este transferat la obiectul pe care îl absoarbe.

Rezultă că, în absorbția undei electromagnetice este de a pune presiune asupra barierei.

Densitatea fluxului radiației electromagnetice I (intensitatea undelor electromagnetice) este raportul dintre energia electromagnetică W, timpul care trece prin t razele perpendiculare pe suprafață S, un produs al zonei S la momentul t:

unde W - energia electromagnetică care trece prin zona în timpul timpului t suprafeței S.

Unitatea de măsură a intensității radiației electromagnetice I este de wați per metru [W / m].

Densitatea fluxului de radiație (intensitatea undei electromagnetice) este egală cu produsul dintre densitatea energiei electromagnetice asupra vitezei de propagare a acestuia:

unde - constant magnetic în SI.

Intensitatea undei electromagnetice este proporțională cu valoarea medie a produsului vectorilor în module E și câmpul electromagnetic, adică proporțională cu pătratul intensității E: