Эффект Доплера для электромагнитной волны.

При движении источника и приемника эл-маг волн друг относительно друга наблюдается эффект Доплера, то есть изменение частоты волны регистрируемой приемником. Пусть приемник неподвижен относительно инерц.системы отсчета К, а источник движется относительно К вдоль ОХ со скоростью v. В начальный момент времени t=0 источник посылает сферическую монохроматическую волну определенной частоты. В вакууме соотношение, описывающее эф.Доплера для эл-маг волн следующее: ν=(ν₀(1-β²)^1/2)/(1+βcosθ), где β=v/c, θ-угол между вектором скорости и направлением наблюдения. Различают продольный и поперечный эф.Доплера:

(1) продольный(θ=0 или θ=π) при удалении(θ=0) частота уменьшается ν=ν₀((1-β)/(1+β))^1/2 , а при сближении (θ=π) частота увеличивается: ν=ν₀((1+β)/(1-β))^1/2

(2) поперечный(θ=π/2 или θ=3π/2) Частота уменьшается ν=ν₀(1- β²)^1/2. Этот эффект гораздо слабее продольного. Этот эффект является релятивистским. Он связан с замедлением времени в движ. системе отсчета.

Эф.Доплера применяют в астрономии (измерение скоростей и плотностей небесных тел), а так же для измерения скоростей наземных объектов.

№56

Распространение радиоволн в разных средах.

(1.)Плоские волны в идеальном… k=w/c k=w/v=(w(εμ)^1/2)/c Фазовая скорость распространения волны в среде не зависит от частоты и равна групповой скорости. Идеальная среда не обладает дисперсией. Опыт показывает, что существует зависимость диэлектрической проницаемости среды от частоты колебания эл-маг поля ε=ε(w)=>реальная среда обладает дисперсией.

(2.)Эл-маг волны в однородной проводящей среде. Из уравнения векторного потенциала следует, что волна в проводящей среде затухает. Это затухание характеризуется некоторым параметром S, который зависит от свойств среды и частоты волны. Если она низкая то S≈(γwμμ₀/2)^1/2. Скин-эффект – это эффект, который состоит в повышении плотности переменного тока при приближении к поверхности проводника по которому течет ток. На этом основан метод поверхностной закалки металлов.