Электромагнитные волны

• Электромагнитные волны - переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью. Электромагнитные волны возникают ввиду того, что переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, порождает переменное электрическое поле.

• Электромагнитные волны в вакууме распространяются со скоростью света независимо от частоты колебаний.

Электромагнитные волны поперечны: векто­ры и напряженностей электрического и магнитного полей волны взаимно перпендику­лярны и лежат в плоскости, перпендикулярной вектору скорости распространения волны, причем век­торы , и образуют правовинтовую систему,

Электромагнитные волны поглощаются, от­ражаются и преломляются подобно всем другим видам волн.

• Волновое уравнение, которому удовлетворя­ют векторы и переменного электромагнит­ного поля в случае однородной и изотропной среды вдали от зарядов и токов: ,, где - оператор Лапласа, v - фазовая скорость.

• Фазовая скорость электромагнитных волн в среде , где -скорость распространения света в ва­кууме; и- соответственно электрическая и маг­нитная постоянные; и - соответственно электри­ческая и магнитная проницаемости среды.

• Мгновенные значения напряженностей элек­трического и магнитного полей электромагнит­ной волны. .

• Уравнения плоской электромагнитной волны: ,, где и - соответственно амплитуды напряженностей электрического и магнитного полей волны; -круговая частота; - волновое число;- на­чальная фаза колебаний в точках с координатой х = 0.

• Объёмная плотность энергии электромагнитного поля: , где Е - напряженность электрического поля волны, Н - напряженность магнитного поля волны, и - соот­ветственно электрическая и магнитная постоянная, и - соответственно диэлектрическая и магнитная про­ницаемость среды.

• Плотность потока электромагнитного излучения - отношение электромагнитной энергии , проходящей за время через пер­пендикулярную излучению поверхность пло­щадью S, к произведению площади S на время :.

• Единица плотности потока излучения — ватт на квадратный метр (Вт/м²).

• Плотность потока электромагнитного излуче­ния равна произведению плотности электромаг­нитной энергии на скорость ее распространения. .

• Вектор Умова - Пойнтинга.

Вектор S направлен в сторону распростране­ния электромагнитной волны. .

• Модуль вектора Умова-Пойнтинга равен энергии, переносимой электромагнитной вол­ной за 1 с через площадку 1 м², перпендикуляр­ную направлению распространения волны. .

12