Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования" -> 115

Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования - Яворский Б.М.

Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования — М.: Наука, 1989. — 596 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochdelo1989.pdf
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 196 >> Следующая

5°. Электромагнитная волна называется монохроматической *), если ее векторы E и В совершают гармонические колебания постоянной одинаковой частоты, называемой частотой волны. Уравнения плоской (IV.3.5.2°) монохроматической волны, распространяющейся вдоль оси Ox (колебания векторов E и В происходят соответственно вдоль направления осей Oz и Oy):
Ex = O, E4 = O, ?г = ?„ cos (cor—kx -fcp), Bx = O, B2 = О, By = B0cos(cot—kx + ср),
*) От греческих слов «monos» — один, единственный и «chro-iriatos» — цвет. О принципиальной немонохроматичности световых волн см. VI. 1.5.2°.
4.3. ЭНЕРГИЯ И ИНТЕНСИВНОСТЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ волн $33
где Eo " B0 — амплитуды напряженности электрического и индукции магнитного полей в электромагнитной волне, © — циклическая частота волны, /г=со/и — волновое число, ср — начальная фаза колебаний E и В в точках координатной плоскости гОу (х=0) (рис. IV.4.3).
Ef
Рис. 1V.4.2
6°. Модули векторов E и В в плоской электромагнитной волне (IV.3.1.5°) связаны соотношением
В»
г0&Е2 =
В вакууме е=ц=1 и В = V z0\i0E = Е/с, где с = 1/К«»И«, с — скорость света в вакууме, е0 и р0 — электрическая и магнитная постоянные в СИ (VII.5.1°, 3°).
Рис. IV.4.3
Взаимно перпендикулярные векторы E и В в электромагнитной волне, распространяющейся в свободном пространстве, колеблются в одинаковой фазе — они одновременно обращаются в нуль и одновременно достигают максимальных значений (Еа = \Еашс\ и B0 = V r0^V-E0).
4.3. Энергия и интенсивность электромагнитных волн
1°. Распространение электромагнитных волн связано о переносом энергии электромагнитного поля волны, подобно тому как распространение упругих волн в веществе связано
334 ОТДЕЛ IV. ГЛ. 4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
с переносом энергии (IV.3.6.20). Энергия переносится в направлении распространения волны, т. е. в направлении вектора v. Объемная плотность энергии электромагнитного поля волны (111.5.7.5°)
е0в?2 , 1 ?s
Но, согласно IV.4.2.60, we=wm и
EB
W--
V' LI0[X
где v = cjVzH—скорость распространения электромагнитной волны (IV.4.2.1°), с= l/j/e0ii0; є0 и Li0 — электрическая и магнитная постоянные в системе СИ (VI 1.5.Г, 3°).
2°. Интенсивность электромагнитной волны определяется аналогично интенсивности упругой волны (IV.3.6.2°) и выражается формулой
, — Ев
J Z=WV =-.
HoM-
Интенсивность электромагнитной волны пропорциональна среднему значению произведения модулей векторов EhB электромагнитного поля, т. е. пропорциональна квадрату напряженности Е: J~Ег.
4.4. Излучение электромагнитных волн
1°. Источниками электромагнитных волн являются изменяющиеся во времени электрические токи, а также отдельные ускоренно движущиеся электрически заряженные частицы *).
Процесс испускания электромагнитных волн источником называется излучением электромагнитных волн, а источник излучения — излучающей системой. Электромагнитное поле волны называется полем излучения.
2°. Излучение источником электромагнитных волн сопровождается тем, что источник испускает в пространство энергию.
*) В веществе электромагнитные волны могут создаваться заряженными частицами, движущимися равномерно со скоростью v, превышающей скорость света сіп в данном веществе, где п — показатель преломления вещества (V.I.2.1°). Рассмотрение этого излучения (излучение Вавилова — Черепкова) выходит за рамки курса элементарной физики.
4.4. излучение электромагнитных волн 335
Средней мощностью излучения {потоком излучения) P называется средняя энергия, которая за единицу времени испускается источником электромагнитных волн по всем направлениям. Связь средней мощности Pc интенсивностью электромагнитных волн: P=JS (ср. IV.3.6.2°).
Волновой зоной называется область пространства, которая отстоит от источника излучения на расстояниях, значительно превосходящих линейные размеры источника и длину X излучаемых им волн.
3°. Электрический заряд ц, находившийся в начале координат при ^=O и движущийся в вакууме вдоль оси Oz с ускорением а, является источником электромагнитной волны. Модули векторов напряженности E и индукции В полей этой волны в некоторой точке M (рис. IV.4.4) волновой зоны определяются формулами
Рис. IV.4.4
Ио<?о sin Ф
4лг
^волв — KeoPo E — —-
Цо<?о sin ft Алсг
F и
* волн "
где с = 1/Ке0Цо- Направления векторов угол $ и расстояние г указаны на рис. IV.4.4.
Средняя мощность P излучения ускоренно движущегося заряда
-р= ц0<г2аа бис
Средняя мощность излучения прямо пропорциональна квадрату ускорения заряда (рис. IV.4.4).
4°. Электрический заряд q, совершающий относительно начала координат (рис. IV.4.4) гармонические колебания (IV. 1.1.4°) вдоль оси Oz по закону Z=A cos at, где А — амплитуда колебаний заряда, со — их циклическая частота, является источником сферической электромагнитной волны (IV.3.6.3°). Модули векторов E и В полей в волновой зоне
336 ОТДЕЛ IV. ГЛ. 4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
С
в
описываются уравнениями
г. M A(h2 sin $ , , , , . E = гот .-cos (cor — kr+ л),
B — ZSL--cos (m — kr + л).
Средняя мощность излучения колеблющегося заряда
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed