1612045823-38cd2968adb33548d29087a1fba9ef7b (533743)
Текст из файла
ÔÅÄÅÐÀËÜÍÎÅ ÀÃÅÍÒÑÒÂÎ ÏÎ ÎÁÐÀÇÎÂÀÍÈÞÍÎÂÎÑÈÁÈÐÑÊÈÉ ÃÎÑÓÄÀÐÑÒÂÅÍÍÛÉ ÓÍÈÂÅÐÑÈÒÅÒÔèçè÷åñêèé ôàêóëüòåòÐÎÑÑÈÉÑÊÀß ÀÊÀÄÅÌÈß ÍÀÓÊÑèáèðñêîå îòäåëåíèåÈÍÑÒÈÒÓÒ ÒÅÎÐÅÒÈ×ÅÑÊÎÉ È ÏÐÈÊËÀÄÍÎÉ ÌÅÕÀÍÈÊÈèì. Ñ. À. Õðèñòèàíîâè÷àÂ.È. ßêîâëåâÊëàññè÷åñêàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà×àñòü 2Ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíûÓ÷åáíîå ïîñîáèåÍîâîñèáèðñê2009www.phys.nsu.ruÁÁÊ Â 313 ÿ 73-1ÓÄÊ 537, 538ß 261ßêîâëåâ Â. È.
Êëàññè÷åñêàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà: Ó÷åá. ïîñîáèå/ Íîâîñèá. óí-ò. Íîâîñèáèðñê, 2009. 302 ñ.ISBN 973-5-94356-761-2Ó÷åáíîå ïîñîáèå ñîäåðæèò èçëîæåíèå âòîðîé ÷àñòè ãîäîâîãî êóðñàýëåêòðîäèíàìèêè, êîòîðûé ÷èòàåòñÿ ñòóäåíòàì ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà Íîâîñèáèðñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà. Êàñàåòñÿ âîïðîñîââîçíèêíîâåíèÿ è ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí êàê â ñâîáîäíîì ïðîñòðàíñòâå, òàê è ïðè íàëè÷èè îãðàíè÷èâàþùèõ ïîâåðõíîñòåé.Ðåöåíçåíòïðîô. Á.
À. ËóãîâöîâÏå÷àòàåòñÿ ïî ðåøåíèþ ìåòîäè÷åñêîé êîìèññèè ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà è ðåøåíèþ ó÷åíîãî ñîâåòà ÈÒÏÌ èì. Ñ. À. Õðèñòèàíîâè÷à ÑÎÐÀÍ.c°c°ISBN 973-5-94356-761-2c°Íîâîñèáèðñêèé ãîñóäàðñòâåííûéóíèâåðñèòåò, 2009Èíñòèòóò òåîðåòè÷åñêîé èïðèêëàäíîé ìåõàíèêè, 2009Â. È. ßêîâëåâ, 2009www.phys.nsu.ruÎãëàâëåíèåÏðåäèñëîâèå . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7Ãëàâà 7. ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ÂÎËÍÛ7.1.Ñâîáîäíîå ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå.Âîëíîâîå óðàâíåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.2. Ïëîñêèå âîëíû. Îñíîâíûå ñîîòíîøåíèÿ . . . . . . . . . .7.3. Ïðèìåð ïëîñêîé âîëíû . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .7.4. Óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà äëÿ ìîíîõðîìàòè÷åñêèõ ïðîöåññîâ7.5. Ìîíîõðîìàòè÷åñêàÿ ïëîñêàÿ âîëíà:ïîëÿ, âîëíîâîé âåêòîð,ôàçîâàÿ ñêîðîñòü . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.6. Ìîíîõðîìàòè÷åñêàÿ ïëîñêàÿ âîëíà:ïîëÿðèçàöèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.7. Îòðàæåíèå è ïðåëîìëåíèå ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû íàãðàíèöå ðàçäåëà äâóõ ñðåä . . . .
. . . . . . . . . . . . . .7.8. Ôîðìóëû Ôðåíåëÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.9. Õàðàêòåðíûå îñîáåííîñòè ïðîöåññàîòðàæåíèÿ-ïðåëîìëåíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.10. Ïðîñâåòëåíèå îïòèêè.Î äèýëåêòðè÷åñêèõ çåðêàëàõ . . . . . . . . . . .
. . . . . .7.11. Ïðåäâàðèòåëüíî î ìîíîõðîìàòè÷åñêîé ñôåðè÷åñêîé âîëíåÃëàâà 8. ÔÓÐÜÅ-ÐÀÇËÎÆÅÍÈÅ ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÎÃÎ ÏÎËß8.1.8.2.8.3.8.4.8.5.Ôîðìóëû ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå . . . . . . . . . . . . . .Íåêîòîðûå õàðàêòåðíûå ñëó÷àè ôóðüå-ïðåîáðàçîâàíèÿ .Ñîîòíîøåíèå íåîïðåäåëåííîñòè . . . . . . . . . . . . . . .Î ôèçè÷åñêîì ñîäåðæàíèè ñîîòíîøåíèÿ íåîïðåäåëåííîñòèÑïåêòð ñëó÷àéíîãî ïðîöåññà . . . . . .
. . . . . . . . . . .8101317202227313439454954586669www.phys.nsu.ru4Îãëàâëåíèå8.6.Ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå äëÿ ôóíêöèé ÷åòûðåõ ïåðåìåííûõ. Óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà â ôóðüå-ïðåäñòàâëåíèè . . . 73Ãëàâà 9. ÄÈÑÏÅÐÑÈß ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÛÕ ÂÎËÍ9.1.9.2.9.3.9.4.9.5.Êðàòêèé îáçîð ýëåêòðîìàãíèòíûõñâîéñòâ ðàçëè÷íûõ ñðåä è èõìåõàíèçìîâ äèñïåðñèè . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 82Êëàññè÷åñêàÿ ýëåêòðîííàÿ òåîðèÿäèñïåðñèè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84Äèñïåðñèÿ è âîëíîâîé ïàêåò . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Ìåòîä ñòàöèîíàðíîé ôàçû . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97Î çàòóõàíèè è óñèëåíèè ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû â ñðåäå 101Ãëàâà 10. ÑÒÎß×ÈÅ ÂÎËÍÛ. ÐÅÇÎÍÀÒÎÐÛ. ÂÎËÍÎÂÎÄÛ10.1.
Ñòîÿ÷èå âîëíû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10.2. Ñòîÿ÷èå âîëíû ïðè îòðàæåíèè îò ñòåíêè êîíå÷íîé ïðîâîäèìîñòè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10.3. Äâà ïðèìåðà ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â îãðàíè÷åííûõîáëàñòÿõ . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . .10.4. Ðåçîíàòîðû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10.5. Âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ ïîëåé â ùåëåâîì ðåçîíàòîðå ñïîòåðÿìè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10.6. Âîëíîâîäû . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .10.7. Âîëíîâîä ñ ïðÿìîóãîëüíûì ïîïåðå÷íûì ñå÷åíèåì . . .10.8. ÒÅÌ-âîëíû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 107. 109. 113. 115....Ãëàâà 11. ÈÍÒÅÐÔÅÐÅÍÖÈß ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÛÕÂÎËÍ12012513013511.1. Î ïðèðîäå èíòåðôåðåíöèè . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13911.2. Èíòåðôåðåíöèÿ ìîíîõðîìàòè÷åñêîãîñâåòà .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14011.3. Ïåðâûé øàã â ñòîðîíó îò ìîíîõðîìàòè÷åñêîé èäåàëèçàöèè14811.4. Êâàçèìîíîõðîìàòè÷íîñòü è êîãåðåíòíîñòü . . . . . . . . . 15011.5. Îïûò Þíãà.Êà÷åñòâåííîå ðàññìîòðåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . 15411.6.
Îïûò Þíãà. Êîëè÷åñòâåííûé àíàëèç . . . . . . . . . . . . 15711.7. Âëèÿíèå ðàçìåðîâ èñòî÷íèêà íà èíòåðôåðåíöèîííûå ÿâëåíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160www.phys.nsu.ruÎãëàâëåíèå511.8. Êîððåëÿöèîííàÿ ôóíêöèÿ ñòàöèîíàðíîãî ñëó÷àéíîãî âîëíîâîãî ïîëÿ è åå ðîëü â ÿâëåíèè èíòåðôåðåíöèè . . . . . 16611.9.
Àïåðòóðà èíòåðôåðåíöèè è óñëîâèå ïðèìåíèìîñòè ïðîòÿæåííîãî èñòî÷íèêà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17411.10. Èíòåðôåðåíöèÿ íà òîíêîé ïëåíêå. Ëîêàëèçàöèÿ èíòåðôåðåíöèîííûõ ïîëîñ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176Ãëàâà 12. ÄÈÔÐÀÊÖÈß12.1. Ââåäåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .12.2. Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è äèôðàêöèè è ïðèáëèæåííûå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ Êèðõãîôà . . . . . . . . .12.3. Ðåøåíèå çàäà÷è äèôðàêöèè ìåòîäîì ðàçëîæåíèÿ íà ïëîñêèå âîëíû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.4. Ïðèíöèï Ãþéãåíñà-Ôðåíåëÿ.Èíòåãðàë Êèðõãîôà . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.5. Çîíû Ôðåíåëÿ. Çîííàÿ ïëàñòèíêà . . . . . . . . . . . . . .12.6. Âûâîä èíòåãðàëà Êèðõãîôà . . . . . . . . . . . . . . . . .12.7. Èíòåãðàë Êèðõãîôàäëÿ öèëèíäðè÷åñêèõ âîëí . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.8. Ïðèáëèæåíèÿ Ôðåíåëÿ èÔðàóíãîôåðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.9. Ïðèìåðû äèôðàêöèîííûõ êàðòèíÔðàóíãîôåðà . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.10. Ïðèìåð äèôðàêöèîííîé êàðòèíûÔðåíåëÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.11. Äèôðàêöèîííûå ðåøåòêè . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.12. Äèôðàêöèîííàÿ ðåøåòêàêàê ñïåêòðàëüíûé ïðèáîð . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.13. Èíòåðôåðîìåòð Ôàáðè-Ïåðî . . . .
. . . . . . . . . . . . .187189192195201206213214219223231239241Ãëàâà 13. ÈÇËÓ×ÅÍÈÅ ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÛÕ ÂÎËÍ13.1. Âîëíîâîå óðàâíåíèå äëÿ ñêàëÿðíîãî è âåêòîðíîãî ïîòåíöèàëîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13.2. Çàïàçäûâàþùèå ïîòåíöèàëû . . . . . . . . .
. . . . . . .13.3. Ìóëüòèïîëüíîå ðàçëîæåíèå äëÿ çàïàçäûâàþùèõ ïîòåíöèàëîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13.4. Ïðèìåðû ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåéîò ãàðìîíè÷åñêèõ èñòî÷íèêîâ . . . . . . . . . . . . . . .13.5. Äèïîëüíîå èçëó÷åíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13.6. Ìàãíèòíî-äèïîëüíîå è êâàäðóïîëüíîå èçëó÷åíèÿ . . . .. 249. 250. 253. 258. 261. 267www.phys.nsu.ru6Îãëàâëåíèå13.7. Èçëó÷åíèå àíòåííû . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 27113.8. Èíòåðôåðåíöèîííûé ñïîñîá óïðàâëåíèÿ äèàãðàììîé íàïðàâëåííîñòè àíòåíí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276Ãëàâà 14. ÑÔÅÐÈ×ÅÑÊÈÅ ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ÂÎËÍÛ14.1. Ââåäåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14.2. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ìóëüòèïîëüíûå ïîëÿ (îñåñèììåòðè÷íûé ñëó÷àé) . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .14.3. Ñôåðè÷åñêàÿ ñòîÿ÷àÿ âîëíà.Ñôåðè÷åñêèé ðåçîíàòîð . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14.4. Çàìêíóòàÿ çàäà÷à èçëó÷åíèÿ àíòåííû . . . . . . . . . .Áèáëèîãðàôè÷åñêèé ñïèñîê . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 285. 286. 291. 293. 301www.phys.nsu.ruÏðåäèñëîâèåÊíèãà ÿâëÿåòñÿ ïðîäîëæåíèåì ó÷åáíîãî ïîñîáèÿ ïî êëàññè÷åñêîéýëåêòðîäèíàìèêå è ïîñâÿùåíà ðàññìîòðåíèþ âîëíîâûõ ïðîöåññîâ, âêëþ÷àÿ ýëåìåíòû âîëíîâîé îïòèêè. Êàê âèäíî èç îãëàâëåíèÿ, çà èñêëþ÷åíèåì ïîñëåäíåé ãëàâû, êíèãà êàñàåòñÿ òåõ âîïðîñîâ, êîòîðûå òðàäèöèîííî èçó÷àþòñÿ íà âòîðîì êóðñå ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÍÃÓ. (Îñòàþùèåñÿ âíå êíèãè ãåîìåòðè÷åñêóþ îïòèêó è ñâÿçàííûå ñ íåé âîïðîñûäèôðàêöèè, à òàêæå ÷åòûðåõìåðíóþ ýëåêòðîäèíàìèêó ñ ñîïóòñòâóþùèìè âîïðîñàìè èçëó÷åíèÿ ðåëÿòèâèñòñêèõ ÷àñòèö è ðàññåÿíèÿ àâòîðïðåäïîëàãàåò èçëîæèòü â äîïîëíèòåëüíîì èçäàíèè.)Ïîñëåäíÿÿ ãëàâà, âûõîäÿùàÿ çà ïðåäåëû îáÿçàòåëüíîé ïðîãðàììûêóðñà, âîçíèêëà èç æåëàíèÿ ïðèâû÷íûå ðåøåíèÿ óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà â âèäå ìîíîõðîìàòè÷åñêèõ ïëîñêèõ âîëí äîïîëíèòü îñåñèììåòðè÷íûìè ýëåêòðîìàãíèòíûìè âåêòîðíûìè ìóëüòèïîëÿìè, çàäàâàåìûìè âñôåðè÷åñêèõ êîîðäèíàòàõ.
Òåì ñàìûì êëàññ ðåøàåìûõ âîëíîâûõ çàäà÷ðàñøèðÿåòñÿ çà ñ÷åò âêëþ÷åíèÿ îáëàñòåé ñî ñôåðè÷åñêèìè ãðàíèöàìè.Ýòî ïîçâîëèëî ïðîäåìîíñòðèðîâàòü ôîðìóëèðîâêó çàìêíóòîé çàäà÷èèçëó÷åíèÿ äëÿ ïðîñòåéøåé ñôåðè÷åñêîé àíòåííû è òåì îáëåã÷èòü èçëîæåíèå âîïðîñà îá èçëó÷åíèè àíòåííû, ïîä÷åðêíóâ ïðèáëèæåííîñòüîáû÷íî ïðèìåíÿåìîãî ïîäõîäà.Êíèãà íàïèñàíà êàê ïîñîáèå äëÿ ïåðâîíà÷àëüíîãî èçó÷åíèÿ îñíîâòåîðèè âîëíîâûõ ïðîöåññîâ â ýëåêòðîäèíàìèêå. Ñ÷èòàÿ, ÷òî ïîíèìàíèåòåîðèè ïîëåçíî è äëÿ ýêñïåðèìåíòàëüíîé ðàáîòû, àâòîð ñòðåìèëñÿ ñäåëàòü èçëîæåíèå ïî âîçìîæíîñòè äîñòóïíûì, ñëåäÿ çà ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ è îòñóòñòâèåì ëîãè÷åñêèõ ïðîáåëîâ â öåïî÷êàõ ðàññóæäåíèé. Ýòîéæå öåëè ñëóæèò èñïîëüçîâàíèå ñïåöèàëüíûõ íåîáùåïðèíÿòûõ îáîçíà÷åíèé òèïà fˆ, Ê (ñî ¾øëÿïêàìè¿) äëÿ âûäåëåíèÿ êîìïëåêñíûõ àìïëèòóäñîîòâåòñòâóþùèõ ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí.Ðàçóìååòñÿ, äàííîå êðàòêîå ââåäåíèå â ïðåäìåò (ê òîìó æå ÷èñòî òåîðåòè÷åñêîå) íå ìîæåò ñëóæèòü çàìåíîé ñóùåñòâóþùèõ çàìå÷àòåëüíûõ¾òîëñòûõ¿ ó÷åáíèêîâ, ïðèìåðû êîòîðûõ ïðèâåäåíû â áèáëèîãðàôè÷åñêîì ñïèñêå.
Îñîáåííî õî÷åòñÿ îáðàòèòü âíèìàíèå ÷èòàòåëÿ íà âåëèêîëåïíûå ó÷åáíèêè ïî âîëíîâîé îïòèêå Àõìàíîâà-Íèêèòèíà è Áóòèêîâà. çàêëþ÷åíèå âûðàæàþ èñêðåííþþ áëàãîäàðíîñòü äèðåêòîðó ÈÒÏÌèì. Ñ. À. Õðèñòèàíîâè÷à ÑÎ ÐÀÍ àêàäåìèêó Â. Ì. Ôîìèíó è çàâ. êàôåäðîé îáùåé ôèçèêè ÍÃÓ ïðîô. À. Ì. Îðèøè÷ó çà áåçãðàíè÷íîå òåðïåíèå, ïîçâîëèâøåå àâòîðó íàïèñàòü ýòó êíèãó. Áëàãîäàðþ ñòóäåíòà ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà Ð.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.