Электромагнитные волны Из уравнений Максвелла следует, что возможно существование электромагнитного поля в виде электромагнитных волн (ЭМВ). Процесс распространения электромагнитного поля в пространстве называется электромагнитной волной. ЭМВ представляет собой распространяющиеся в пространстве две волны электрического и магнитного полей, взаимосвязанных друг с другом, порождающих друга. Модуль 4 Лекция 31 1
Вспомним уравнения Максвелла Второе уравнение D Правый винт B, H Пусть Е меняется только по модулю Модуль 4 Лекция 31 2
Первое уравнение вихр 1 Левый винт Пусть Е меняется только по модулю 1 2 Модуль 4 Лекция 31 3
Процесс распространения электромагнитных волн Пусть в точке 0 безграничного диэлектрика создано электрическое поле Е. Если нет электрических зарядов, поддерживающих это поле, оно будет исчезать. Вектор Е по модулю будет уменьшаться , т. е. d. E/dt будет направлено вертикально вниз. Изменяющееся электрическое поле создает магнитное поле В, силовые лини которого направлены по часовой стрелке (правый винт). Т. к. нет токов, поддерживающих поле В, то оно также будет исчезать. Исчезающее магнитное поле вызовет появление вихревого электрического поля Е 1, силовые линии которого направлены против часовой стрелки (левый винт). y ∂B/∂t B, H 0 E E 1 B z B 1 E 1 1 B 1 x Модуль 4 Лекция 31 ∂E/∂t ∂E 1/∂t 4
Электромагнитные волны Модуль 4 Лекция 31 5
Модуль 4 Лекция 31 6
1. Электромагнитные волны поперечные 2. Векторы Е, В, v образуют правую тройку 3. 4. Модуль 4 Лекция 31 7
эл - средняя маг эл маг плотность энергии ЭМВ Модуль 4 Лекция 31 8
Вектор плотности потока энергии S (вектор Умова – Пойнтинга ) – вфв, численно равная энергии, переносимой за единицу времени через единичную площадку к направлению распространения волны и совпадающая с направлением скорости волны. Модуль 4 Лекция 31 9
F j Если тело отражает волну с коэфф. К, то В общем случае Модуль 4 Лекция 31 -угол падения 10
j=0 + По оси диполь не излучает r 0 x - + Сильнее всего диполь излучает в направлении к оси. Длина отрезка, отсекаемого восьмеркой на луче, характеризует интенсивность излучения под углом (антенна должна быть вертикальной). Модуль 4 Лекция 31 11