Электромагниттік толқынның қасиеттері

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

Кіріспе

1. Электромагниттік толқын энергиясы

2. Электромагниттік толқынның қасиеттері.

Қорытынды

Кіріспе

Пойнтинг векторы - электр-магниттік энергия ағынының шамасы мен бағытын анықтайтын тығыздық векторы. Ол ағылшын физигі Дж. Г. Пойнтингтің (1852 - 1914) есімімен аталады. Пойнтинг векторының модулі эл. -магн. толқынның таралу бағытына перпендикуляр бірлік бет арқылы бірлік уақытта тасымалданатын электр-магниттік энергияға тең. Пойнтинг векторы бірліктердің СГС жүйесінде түрінде, ал бірліктердің халықаралық (СИ) жүйесінде П=[EH] түрінде жазылады; мұндағы [EH] - электр және магнит өрістері кернеуліктерінің векторлық көбейтіндісі, с - жарықтың вакуумдағы жылдамдығы. Е мен Н векторлары өзара перпендикуляр және электр-магниттік толқынның таралу бағыты мен Пойнтинг векторымен бағыттас.

Электромагниттік толқын энергиясы

Электромагниттік толқын энергиясы . Умов-Пойнтинг векторы. Электромагниттік толқын таралған кезде энергия тасымалданады. Қайсыбір бет арқылы бірлік уақытта толқын тасымалдайтын энергия мөлшері энергия ағыны деп аталады және ол Ваттпен өлшенеді.

Кеңістіктің әртүрлі нүктелеріндегі энергия ағысын сипаттау үшін энергия ағынының тығыздығы деп аталатын векторлық шама енгізіледі. Бұл шама берілген нүктеге энергияның тасымалдану бағытына перпендикуляр орналастырылған бірлік аудан арқылы өтетін энергия ағынына сан жағынан тең. Энергия ағыны тығыздығы векторының бағыты энергияның тасымалдану бағытымен дәл келеді.

Энергия ағыны тығыздығының векторын серпімді толқындар үшін 1874ж. қарастыруға алғаш енгізген Н. А. Умов (1846-1915) . Ол кез-келген ортадағы энергия ағыны жайындағы жалпы теореманы дәлелдеді, Умов векторы мынаған тең

мұндағы -энергия тығыздығы; -толқынның фазалық жылдамдық векторы, ол толқынның таралу бағытымен (энергияның тасымалдану бағытымен де) дәл келеді.

Кейіннен (1884 ж) осындай векторды электромагниттік толқындар үшін ағылшын физигі Пойнтинг (1852-1914) енгізген болатын. Осы себепті энергия ағыны тығыздығының векторы әдетте Умов-Пойнтинг векторы деп аталады.

Сонымен энергия ағыны тығыздығын формула көмегімен энергия тығыздығының толқын жылдамдығына көбейтіндісі ретінде табуға болады. Өтімділіктері жәнекәдімгі изотроп ортада электромагниттік өріс энергиясының тығыздығы электр және магнит өрістері энергиялары тығыздықтарының қосындысына тең:

Берілген ортада және арасындағы қатынас орындалады, ал бұл қума толқындағы электр энергиясының тығыздығы магниттік энергия тығыздығына тең болатындығын білдіреді. Сондықтан өрнекті былай жазуға болады

мұндағы -толқын жылдамдығы

-ны -ға көбейтіп, энергия ағыны тығыздығын аламыз

және векторлары өзара ортогональ және толқынның таралу бағытымен оң бұранда жүйесін құрайды. Демек, векторының бағыты энергияның тасымалдану бағытымен дәл келеді, ал осы вектордың модулі -қа тең. Сондықтан электромагниттік энергия ағыны тығыздығының векторын мына түрде жазуға болады: