Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Уравнение плоской световой волны



Свет как электромагнитная волна

 

 

Свет, как и ЭМВ любого диапазона, является поперечной волной:

- направление колебаний вектора напряженности электрического поля волны перпендикулярен направлению ее распространения (или скорости )

,

- направление напряженности магнитного поля волны перпендикулярно скорости волны

.

Кроме того, векторы и взаимно перпендикулярны

.

Эти три вектора образуют тройку векторов, направления которых связаны правилом буравчика: тому скорость волны направлена вдоль луча; плоскость, в которой колеблются эти векторы, перпендикулярна лучу и скорости (рис. 1).

 

Если смотреть из конца вектора и вращать правый буравчик от вектора к вектору , то движение острия буравчика совпадает с лучом.

Множество точек пространства, равноудаленных от источника волны, в которых колебания и – происходят синфазно, называется волновой поверхностью.

Волновая поверхность, наиболее удаленная от источника в рассматриваемый момент времени, называется фронтом волны.

По форме фронта ЭМВ волны могут быть сферическими и плоскими. Сферические волны создаются точечными источниками (S), имеют сферически симметричные лучи и сферические волновые поверхности и фронт. Плоские волны создаются удаленными в бесконечность источниками, имеют параллельные друг другу лучи и плоские волновые поверхности и фронт. Фронт и лучи всегда взаимно перпендикулярны (рис. 2).

 

Если электромагнитная волна -гармоническая плоская бегущая и распространяющаяся от источника вдоль оси x , то напряженности электрическогоимагнитного поля волныколеблются по законам

,

.

Эти уравнения носят название уравнения волны.

Величины Ez,max и Hy,max называют амплитудами напряженности полей, величину, равную

называют фазой колебаний, w - циклическая частота источника, k - волновое число, l - длина волны.

 

Поскольку фазы колебаний Ez и Hy в уравнениях волны одинаковые, то электрическое и магнитное поля волны колеблются синфазно в любой момент времени, в любой точке пространства (рис. 3).

 

 

Синфазность означает, что напряженности полей одновременно достигают амплитудных значений или обращаются в 0.

Свет распространяется и в вакууме, и в среде. Напряженности полей и их амплитуды связаны соотношениями:

а) в вакууме

,

;

б) в веществе

,

.

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.