Свойства электромагнитных волн
Электромагнитные волны являются поперечными волнами, т. е. колебания векторов напряженности переменного электрического и индукции переменного магнитного поля взаимно перпендикулярны и лежат в плоскости, перпендикулярной к вектору скорости распространения волны. Векторы, и образуют правовинтовую систему: из конца вектора поворот от к на наименьший угол виден происходящем против часовой стрелки… Читать ещё >
Свойства электромагнитных волн (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Электромагнитной волной называется распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле. Электромагнитная волна характеризуется векторами напряженности электрического и индукции магнитного полей.
Возможность существования электромагнитных волн обусловлена тем, что существует связь между переменными электрическим и магнитным полями. Переменное магнитное поле создает вихревое электрическое поле. Существует и обратное явление: переменное во времени электрическое поле порождает вихревое магнитное поле.
Электромагнитные волны в зависимости от длины волны (или частоты колебаний).
разделены условно на следующие основные диапазоны: радиоволны, инфракрасные волны, рентгеновские лучи, видимый спектр, ультрафиолетовые волны и гамма — лучи. Такое разделение электромагнитных волн основано на различии их свойств при излучении, распространении и взаимодействии с веществом.
Несмотря на то, что свойства электромагнитных волн различных диапазонов могут резко отличаться друг от друга, все они имеют единую волновую природу и описываются системой уравнений Максвелла. Величины Е и В и в электромагнитной волне в простейшем случае меняются по гармоническому закону. Уравнениями плоской электромагнитной волны, распространяющейся в направлении Z, являются:
(1).
где.
- -циклическая частота, -частота,
- -волновое число, -начальная фаза колебаний.
Электромагнитные волны являются поперечными волнами, т. е. колебания векторов напряженности переменного электрического и индукции переменного магнитного поля взаимно перпендикулярны и лежат в плоскости, перпендикулярной к вектору скорости распространения волны. Векторы, и образуют правовинтовую систему: из конца вектора поворот от к на наименьший угол виден происходящем против часовой стрелки (рисунке 1).
Рисунок 1.
На рисунке 2 показано распределение векторов и электромагнитной волны вдоль оси OZ в данный момент времени t.
Рисунок 2.
Из формулы (1) следует, что вектора и в электромагнитной волне колеблются в одинаковой фазе (синфазно), т. е. они одновременно обращаются в нуль и одновременно достигают максимальных значений.
Основываясь на том, что электромагнитная волна является поперечной, возможно наблюдение явлений, связанных с определенной ориентацией векторов и в пространстве.
