elektromágneses hullámok
elektromágneses hullámok
Az elektromágneses hullámok létezését jósolta elméletileg a nagy angol fizikus John. Maxwell 1864-ben. Maxwell elemzését az adott időpontban ismert, a törvények elektrodinamika és megpróbálta alkalmazni őket, hogy egy időben változó elektromos és mágneses mezők. Ő hívta fel a figyelmet, hogy az aszimmetria közötti kapcsolat az elektromos és mágneses jelenségek. Maxwell be fizika fogalmát indukált elektromos mező, és felajánlotta egy új értelmezése a jog az elektromágneses indukció. Faraday felfedezése 1831-ben.:
Bármilyen változás a mágneses mező a környező teret teremt egy örvény elektromos mező, amelynek erővonalai zárt.
Maxwell javasolt a hipotézist, a létezését és a fordított folyamat:
Egy időben változó elektromos mező generál a környező mágneses mező.
Ábra. 2.6.1 és 2.6.2 szemléltetik kölcsönös konverzió az elektromos és mágneses mezők.
A törvény az elektromágneses indukció kezelésében Maxwell
Maxwell hipotézisét. Változó elektromos tér a mágneses mező
Ez a hipotézis egy elméleti feltételezés, hogy nincs kísérleti bizonyíték azonban annak alapján Maxwell képes felvenni egy következetes leíró egyenletek kölcsönös konverzió az elektromos és mágneses mezők, azaz a. E. A rendszer az elektromágneses mező egyenletek (Maxwell-egyenletek). Maxwell elmélete következik néhány fontos következtetéseket:
1. Van egy elektromágneses hullám, hogy terjed a térben és időben az elektromágneses mező. Elektromágneses hullámok keresztirányú - vektorok és egymásra merőleges, és egy síkban fekszenek irányára merőleges a hullám terjedési (ábra 2.6.3.).
Szinuszos (harmonikus) elektromágneses hullám. Vektorok, és kölcsönösen merőlegesek
2. Az elektromágneses hullámok terjednek egy anyagban véges sebességgel
Itt, ε és μ - dielektrikum és mágneses permeabilitású, ε0 és μ0 - az elektromos és mágneses állandók: ε0 = 8,85419 · 10 -12 F / m. μ0 = 1,25664 · 10 -6 H / m.
λ a hullámhossz egy szinuszhullám sebességgel υ svyavzana terjedési arány λ = υ = υ T / f. ahol f - gyakorisága oszcilláció az elektromágneses mező, T = 1 / f.
A sebesség a elektromágneses hullám vákuumban (ε = μ = 1):
A sebesség c terjedési elektromágneses hullámok vákuumban egyik alapvető fizikai állandók.
Maxwell megkötése véges terjedési sebessége elektromágneses hullámok ellentmond az elfogadott elmélet idején hosszú távú. amelyen a sebesség terjedési elektromos és mágneses mezők feltételezzük, hogy végtelen nagy. Ezért Maxwell elmélete az úgynevezett elmélet rövid hatótávolságú.
3. Az elektromágneses hullám fordul elő egymásba az elektromos és mágneses mezők. Ezek a folyamatok fordulnak elő egyidejűleg, és az elektromos és mágneses mezők járnak egyenlő „partnerek”. Ezért, a térfogatsűrűség az elektromos és mágneses energia egyenlő egymással: w m = w e.
Ez azt jelenti, hogy a modulok az elektromágneses hullám indukció a mágneses mező és az elektromos mező intenzitás minden egyes pontot a térben vannak rokonságban