1612045823-38cd2968adb33548d29087a1fba9ef7b (В.И. Яковлев - Электромагнитные волны часть 2 2009)
Описание файла
PDF-файл из архива "В.И. Яковлев - Электромагнитные волны часть 2 2009", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электродинамика и оптика" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве НГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с НГУ, его также можно найти и в других разделах. .
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
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.