Kemia

Sähkömagneettisten aaltojen leviäminen

Sähkömagneettisten aaltojen leviäminen


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Laadullisia näkökohtia sähkömagneettisten aaltojen etenemisestä

Toistaiseksi olemme käsitelleet lähes yksinomaan sähkömagneettisten aaltojen synnyttämistä Hertz-dipolin muodossa, nyt keskitymme erityisesti etenemiseen tai dipolin lähettämien sähkömagneettisten aaltojen etenemiseen valon nopeudella. Riittävän kaukaisessa kohdassa puhutaan sitten kaukokentästä, aallot ohittavat tämän pisteen tasoaallona, ​​jolla on mitätön kaarevuus. Kuten edellä jo mainittiin, sähkömagneettinen aalto koostuu kahdesta jatkuvasti muuttuvasta kentästä, sähkö- ja magneettikentästä (sähkökenttä, magneettikenttä). Nämä kaksi sähkömagneettisen aallon komponenttia eivät voi olla olemassa toisistaan ​​riippumattomasti, mutta kukin niistä voi kuitenkin muodostaa erillisen aallon sähköisen tai magneettisen komponentin mielessä. Kaukokentässä nämä kaksi aaltoa ovat samassa vaiheessa ja värähtelevät samalla taajuudella. Sähkö- ja magneettiaalto eli sähkökenttä E. ja magneettikenttä B., ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden ja samalla aina kohtisuorassa etenemissuuntaan nähden c. Sähkömagneettinen aalto on siis välttämättä poikittaisaalto. Sähkökenttä E., magneettikenttä B. ja etenemisnopeus c muodostavat kolmiulotteisen suorakulmaisen koordinaattijärjestelmän, jossa c sisään x-Suunta, E. sisään y-Suunta ja B. sisään z- Suunta näyttää (oikean käden kolmen sormen sääntö: B. = peukalo ojennettuna ylöspäin, c = Etusormi vasemmalle, E. = jäljellä olevat sormet ojennettuna eteenpäin, koordinaattijärjestelmät).

Koska sähkömagneettisen aallon molemmat kentät ovat sinimuotoisia, voimme nyt käyttää seuraavia paikan sinifunktioita x ja aikaa t muotoilla:

Sähkökentän voimakkuus:E.=E.0·syntikx-ωt
Magneettivuon tiheys:B.=B.0·syntikx-ωt

amplitudien kanssa E.0 ja B.0, kulmataajuus ω ja pyöreä aaltoluku k. Seuraava koskee aallon etenemisnopeutta c=νλ=ωk.

Seuraavassa haluamme yrittää löytää selkeän esityksen sähkömagneettisten aaltojen monimutkaisille tosiasioille. Sellaisenaan sähkömagneettista aaltoa voidaan esittää säteellä etenemisnopeuden suunnassa. Aallonpituus λ=2πk merkitsee kahden samalla taipuman omaavien aaltorintamien välistä etäisyyttä.

Toinen merkityksellinen esitys sähkömagneettisesta aallosta on vektoriesitys nuolenpäillä. Tilannekuvassa missä tahansa kohdassa x-Akseli kussakin tapauksessa suuntaan y- Nuoli sähkökentän voimakkuudelle ja akselin suuntaan z- Akseli magneettikentän voimakkuutta kuvaava nuoli. Nuolenpäiden kaksi verhokäyrää edustavat sähkömagneettisen aallon sähköisten ja magneettisten komponenttien sinifunktioita tietyllä hetkellä.

Yksi piste P. päällä x-Akseli etenemisnopeuden suunnassa c tuloksena on tasainen pinta Y Z- Taso sähkö- ja magneettikentän vektoreilla. RistituoteE.×B. on kohtisuorassa tähän tasoon nähden aallon etenemisnopeuden suunnassa. Jos sähkömagneettinen aalto on nyt sellaisessa pisteessä P. Ohittaessa voi nähdä äärettömästi pienen siivun paksuutta dx vektorien kanssa E. ja B. in Y Z- Merkitse taso, joka muuttuu jatkuvasti vaiheessa.

Ilman yllä olevaa yksinkertaistettua kuvaa emme pystyisi ymmärtämään seuraavia suhteita. Sähkömagneettisen aallon monimutkaisen vuorovaikutuksen osoittaa se, että muuttuva magneettikenttä indusoi sähkökentän ja että tämäkin sitten muuttuu ja synnyttää siten uudelleen magneettikentän.

B.tE.E.tB.t=Aika

Tämä prosessi tapahtuu jatkuvasti, tässä yhteydessä puhutaan myös Faradayn ja Maxwellin induktiolaista. Kvantitatiivisia näkökohtia käsitellään seuraavassa osiossa.

Mutta ensin on jälleen korostettava, että sähkömagneettiset aallot ja siten myös näkyvä valo, toisin kuin kaikki tähän mennessä käsitellyt aallot, etenevät ilman väliainetta tyhjiössä, ilmassa tai aineissa. Levitysnopeus riippuu aineesta, mutta on aina pienempi kuin leviämisnopeus c tyhjiössä ja suunnilleen ilmassa. Niin sanottu valonnopeus c=299.792.458ms-1 on riippumaton referenssijärjestelmästä, kuten Einsteinin erityinen suhteellisuusteoria on osoittanut.



Kommentit:

  1. Borak

    Mitä tarpeellisia sanoja... Hienoa, upea lause

  2. Jermane

    Suosittelen vierailemaan sivustolla, jossa on monia artikkeleita sinua kiinnostavasta aiheesta.

  3. Amey

    Mielestäni et ole oikeassa. Olen varma. Voin puolustaa asemaa. Kirjoita minulle PM: ssä, kommunikoimme.

  4. Quintrell

    the answer Competent, in a seductive way ...



Kirjoittaa viestin