Скорость распространения электромагнитных волн

См.выше «Электромагнитные волны»

ДОПОЛНИТЬ ИЗ ДРУГОГО ИСТОЧНИКА

ОПЫТЫ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СКОРОСТИ

В бегущей гармонической электромагнитной волне напряженность электрического поля и индукция магнитного поля изменяются по гармоническому закону:

E = E₀ sin (t) B = B₀ sin (t)

Рассмотрим, как распространяется в пространстве вдоль оси Х напряженность электрического поля. Будем считать, что скорость распространения возмущения равна v.

Начальное возмущение (t = 0 , E = 0) через время τ распространяется со скоростью v на расстояние v τ.

Расстояние в пространстве между точками волны, колеблющимися в одинаковой фазе, оказывается равным vT и характеризует длину электромагнитной волны.

Длина волны – расстояние, на которое распространяется волна за период колебаний ее источника.

При постоянной скорости распространения волны за период она проходит расстояние:

λ = vT =

В произвольной точке с координатой х напряженность электрического поля в момент t та же, что и в точке х₀ в более ранний момент времени (t – x/v) Время x/v для распространения волны между этими точками.

Уравнение бегущей гармонической волны напряженности электрического поля, распространяющейся в положительном направлении оси Х со скоростью v (учитывая, что E = E₀ sin (t), B = B₀ sin (t)):

E = E₀ sin [ (t - ) ]

Индукция магнитного поля в электромагнитной волне изменяется во времени и пространстве синхронно с напряженностью электрического поля.

Уравнение бегущей гармонической волны индукции магнитного поля поля, распространяющейся в положительном направлении оси Х со скоростью v:

B = B₀ sin [ (t - ) ]

В общем случае скорость электромагнитной волны в произвольной среде вычисляется по формуле:

v = УТОЧНИТЬ ФОРМУЛУ

Свойства электромагнитный волн

См.выше «Электромагнитные волны»

Поляризация волны

Фронт волны

В поляризованной электромагнитной волне колебания вектора напряженности электрического поля упорядочены.

Плоскополяризованная (или линейно-поляризованная) электромагнитная волна – волна, в которой вектор , и следовательно, колеблются только в одном направлении, перпендикулярном направлению распространения волны.

Плоскость поляризации электромагнитной волны – плоскость, проходящая через направление колебаний вектора напряженности электрического поля и направление распространения волны.

Напряженность электрического поля и индукция магнитного принимают определенные значения в момент времени t в точках с координатой х, для которых фаза φ синуса в выражениях E = E₀ sin [ (t - ) ] и B = B₀ sin [ (t - ) ] постоянна:

φ = (t - ) = const

Геометрическим местом точек, имеющих определенную координату х, является плоскость, проходящая через эту точку параллельно плоскости YZ.

В этой плоскости, называемой фронтом волны, напряженность электрического поля и индукция магнитного поля принимают определенное значение, т.е. имеют одинаковую фазу.

Фронт электромагнитной волны – поверхность постоянной фазы напряженности электрического поля и индукции магнитного поля.

Если фронтом волны является плоскость, то волна – плоская.

Направление распространения фронта волны характеризует луч.

Луч – линия, вектор касательной к которой, перпендикулярен фронту волны и направлен в сторону переноса энергии волны в данной точке.

На большом расстоянии от источника излучения фронт произвольной электромагнитной волны становится плоским.