Система ур-ий Максвелла в дифференциальной форме. - раздел Электроника, По идее Максвелла изменяющееся магн. поле является порождением вихревого эл. поля, а это поле создаёт индукционный ток Система Уравнений Максвелла В Интегральной Форме:...
Система уравнений Максвелла в интегральной форме:
У-ния Максвелла связывают знач. величин и в точках с величинами и . Применим теоремы Стока и Остроградского-Гаусса:
-у-ние в диф. форме
Маериальные уравнения:
Вывод: Эл. магн. поле распространяется в пространстве в виде эл. магн. волны
21. Волновое решение уравнений Максвелла.Св-ва э/м волн.
Э/м поле может сущ. самост-но без электр. зарядов и токов,т.к. перемен. м/п порождает электр.В простр-ве возникает послед-ть взаимных превращ. электр. и м/п, распр-ся от точки к точке. Этот процесс представляет собой э/м волну.
В однородной диэлектр. среде (e=const;m=const) при отсутствии зарядов и токов ур-ние М. приводят к волновому ур-нию для Е и Н:
DЕ=ee0mm0*¶2Е/¶t2 DН=ee0mm0*¶2Н/¶t2
Решением ур-ний яв-ся волна распр-ся со speed:
В вакууме скорость 3*108 м/с.скорость э/м волны в
вакууме больше,чем в среде в c/v==n-абсолют.показатель преломления.
Пусть монохроматическая волна распр. вдоль ОХ тогда:Еу=Е0cos(wt-kx); Hz=H0cos(wt-kx)
Св-ва:
1)э/м волны-поперечные.В них векторы Е Н и V образуют правовинтовую сист.(см.рис)
2)Е и Н колеблются в одной фазе
3)Е и Н связаны соотношением:
4)э/м волна поляризована
5)На границе раздела 2-х сред э/м волна частично отражается и частично проходит во 2-ую среду. при отраж. От оптически менее плотной среды (n1<n2) знак меняет Н и от более плотной –Е. изменение знака вектора означает изменение фазы колебаний на p.
Интенсивности падающей и отраженной волны связаны соотношением:
Если э/м волна падает на границу раздела 2-х сред то угол отр.=углу пад.
Э/м волна переносит с собой энергию. Обьемная плотность энергии э/поля: Wоэ=ee0E2 /2 а м/поля:
Wом=mm0Н2/2. Полная обьемная плотность энергии э/м волны равна Wo=Wom+Wоэ.
Поскольку ee0Е2=mm0Н2 то W0=ee0Е2 или W0=mm0Н2 или
W0=Учитывая получим
W0=EH/V.
Плотность потока энергии э/м волны связана с обьёмной плотностью энергии рав-вом: Р=W0V
Поэтому Р=ЕН(*). Р-вектор Пойнтинга. Формула(*) даёт мгновенное значение обьемной плотности потока энергии э/м волны. Интенсивностью волны называется ср. знач. Плотности потока.I=<P>
Если рассматривать возникновение ЭДС индукции в движущемся проводнике в этом случае ЭДС возникает благодаря силе Лоренца Если проводник неподвижен... По идее Максвелла изменяющееся магн поле является порождением вихревого эл... Вынужденные колебания ДУ вынужденных колебаний и его решение...
Сложение взаимно перпендукулярн колеб.
Пусть в сис-ме происх одновременно два взаимно перпендик колеб с одинак част-ми, соверш вдоль коорд осей Х и У. В таком движ участвуют электроны в электронно-лучевой трубке, на откл
Эл-е колебания в реальном контуре
Поскольку всякий реальный колеб. контур обладает активным сопротивлением, то его энергия постоянно теряется. Поэтому свободные колебания затухают.
Ур-е плоской волны. Волновое ур-е.
Ур-ем волны наз-ся выр-е, кот-е дает смещение колеблющейся частицы как функцию ее координат и времени. Пусть источник колеб-я нах-ся в начале координат и его колеб-я происходят по закону S=Acos`
Упругие волны в газах, жидкостях и твердых телах.
Мех. кол. возможны при наличии упругих или квазиупр. сил. Продолные волны связаны с упругой деформацией сжатия и распространяются в газах, жидкостях и твердых телах. Поперечные волны обусловлены уп
Эффект Доплера.
При движении источника и приемника волн друг относительно друга наблюдается изменение частоты колебаний или длины волны, воспринимаемой наблюдателем. Пусть радиолокатор посылает радиоволну с частот
Интерференция волн оптического диапазона. Когерентность.
Световая волна – это ЭМВ с l = (400 … 760)нм. Трудности наблюдения состоят в том что источниками световых волн являются атомы вещества. Возбужденный атом, переходит в состояние с меньшей энергией и
Дифракция волн, условия и методы ее наблюдения.
Дифракция – огибание светом непрозрачных препятствий т.е. отклонение от з-ов геом. оптики. Различают два вида: дифр. Френеля (дифр. в сходящихся лучах или дифр. в ближней зоне) и дифр. Фраунгофера
Дифр-я световых волн на ультрозвуке.
Распред-е звуковой волны в жидкости связано с появлением в ней периодических неоднородностей (сжатие, разряжение). Это означает, что в жидкости периодически меняются оптические свойства, в частност
Дифракция рентгеновских лучей.
Дифракционную картину рентгеновских лучей на кристаллах можно рассчитать как результат интерференции рентгеновского излучения. Монохроматический пучок рентгеновских лучей с длинной волны λ пад
Вращ. плоск. поляризации. Эф-т Фарадея.
1°. При прохожд. линейно поляриз-го света через некот. вещ, назыв оптически активными, пл-ть поляриз света поворачив. вокруг направления луча. Оптически активны некоторые кристалы (
Физика волоконных световодов
В осн светоперед. по оптич волокну лежит явл полн внутрен отраж. Полн внутреннее отражение может иметь место только тогда, когда светов. лучи падают на границу раздела оптически более плотн. среды
Законы Киргофа, Стефана Больцмана, Вина,формула Релея-Джинса.
Согл принципу детального равновесия, любой микроскопич проц в равнов сис-ме долж протек с такой же скор, что и обр ему. Этот принц статистич физики позв найти связь между испускательной и по
Квантовые гепотезы и формула Планка.
М. Планк для описания пределов излучения и поглощения ЭМВ предложил гипотезу, кот. гласит, что тела поглощают и излучают волны не непрерывно а порциями. Энергия каждой такой порции E=hν h=6,62
Фотоэффект. Энергия и импульс световых квантов.
Фотоэффектом на. испускание эл. веществом под воздействием света. Закономерности: испускаемые заряды имеют отрицат. знак; наибольшее действи оказ. ультрафиол. лучи; величина испускаемого зар. пропо
Эф.Комптона. Аннигиляция эл-поз пары.
Одно из явлений, в котором проявляется копускулярные свойство света. На основании законов сохраненияэнергиии импульса получена формула: Dl=h/mc(1-cosa) (1)
Линейчат. спектры атомов. Ядерная модель атома . Постулаты Бора.
Было установлено, что атомарные газы излучают ЭМВ спектры, кот. Представляют собой дискретно расположенные тонкие линии. В частности спектр атома водорода в видимой части содержит 4 яркие линии. Ба
Новости и инфо для студентов