Электромагнитные волны

Электромагнитные волны

Электромагнитные волны – переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью. Источником электромагнитных волн может быть любой электрический колебательный контур или проводник, по которому течет переменный электрический ток. Излучающая способность источника определяется его формой, размерами и частотой колебаний. Чтобы  излучение играло заметную роль, нужно увеличить объем пространства, в котором переменное электромагнитное поле создается.

Дифференциальное уравнение электромагнитной волны

Для однородной и изотропной среды вдали от зарядов и токов, создающих электромагнитное поле, векторы напряженностей E и H переменного магнитного поля удовлетворяет волновому уравнению типа:

                                                                                           (1),

                                                                                         (2),

где  - оператор Лапласа, v – фазовая скорость

                                                                                    (3),

, e₀ и m₀ – электрическая и магнитная постоянные, e и m - электрическая и магнитная проницаемости среды.

Рекомендуемые материалы

Поперечность электромагнитных волн

Векторы E и H напряженностей электрического и магнитного полей волны  взаимно перпендикулярны и лежат в плоскости, перпендикулярной вектору скорости распространению волны v, причем векторы E, H и v образуют правовинтовую систему. Векторы E и H всегда колеблются в одинаковых фазах, их мгновенные значения в любой точке связаны соотношением:

                                                                                   (1)

Энергия электромагнитных волн

Объемная плотность электромагнитной волны:

 ()

                                                                   (1)

                                                                                          (2)

- модуль плотности потока энергии.

Вектор плотности потока электромагнитной энергии      S называется вектором Умова-Пойнтинга. Он направлен в сторону распространения электромагнитной волны, а его модуль равен энергии, переносимой электромагнитной волной за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространению волны.

Ещё посмотрите лекцию "Противорадиационные укрытия (ПРУ)" по этой теме.

Импульс электромагнитного поля:

                                                                                                   (3),

где W – энергия электромагнитного поля.

                                                                                                (4)

- универсальный закон природы.