35. Система уравнений Максвелла электромагнитного поля.

Уравнения максвелла – система дифференциальных уравнений описывающих электромагнитное поле и его связь с электрическими зарядами и токами в вакууме и силовых средах.

Дифференциальная форма.

1) divD=. зак.Гаусса . эл. заряды являются ист. электрической индукции

2) divB=0 не сущ. магнитных зарядов

3) rotE= изменение магнитной индукции порождает вихревое эл. поле(зак. инд Фарадея)

4) rotH=j+ эл. ток и индукция порождает вихревое маг. поле

Интегральная форма.

1) поток эл. индукции через поверхность пропорционально свободно заряду там наход.

2) поток маг.индукции через зам.поверхность равен 0.

3) изм. потока через зам поверх обратное значении пропор. циркуляции

4) полный эл. ток св. зарядов и изм индукции проп. циркуляции маг. поля.

36. Коэффициент Френеля.

Отражение и преломление плоской волны при ее падении на плоскую границу двух сред определяется коэффициентом Френеля. T_t== R_f= E_0s=E_0t= –для норм. падения

Коэффициент отражения для горизонтальной поляризованной волны равен коэффициенту отражения Френеля для горизонтальной поляризации.

37. Распространение волн в продольно неоднородной среде.

Любое поле излучения можно представить в виде набора плоских волн, распространяющихся на различных частотах и в различных направлениях. Синусоидальная волна падающая на многослойную оболочку. Если падает волна над углами α, то поле завершения перпендикулярных процессов устанавливается стационарный режим в каждом слое и полупространстве

Если волна поляризована в плоскости падения, тогда и во всех остальных слоях так же следует ожидать возбуждения волны той же поляризации.

38. Рекуррентная процедура расчета полей в продольно неоднородной среде.

Надо применить граничное условие. При переходе через границу раздела м/у слоями касательные составляющие эл. и магн. Поля должны оставаться непрерывными эл. поле.

E_itr=E_itrC_i+E_isaC_i касат. сост. маг. поля: U_itr=(E_itr+E_isr)

(E_itr+E_isr)C_i=()C_i+1 в i+1 слое касс. сост эл. поля вблизи его лев. границы

Линейная связь между полями в соседних слоях

Используя эту системы уравнений можно выразить поле падающей и отраженной волны в 1 слое , через поле пад. и отр. волны в след. слое.

E_itr=α_i,i+1E_i+1,tl+β_i,i+1E_i+1,sl E_istr=β_i,i+1E_i+1,tl+α_i,i+1E_i+1,sl

α_i,l+1= β_i,l= –связаны

с коэфф Френенля: T_i,i+1= R_i,i+1=

40. Закон полного прохождения плоской волны через границу раздела двух сред.

Угол при котором наблюдается это явление называется углом Брюстера (угол полного преломления).

Эффект проявляющийся при падении продольных плоских волн на границу раздела разнородных сред, заключающийся в отсутствии отраженной волны. Эффект можно наблюдать только в том случае, когда на границу падает вертикально- поляризованная волна ( напр. вектора напряж. эл/м поле в плоскости падения)под углом Брюстера . закон Брюстера

41. Условия полного отражения плоской волны на границе раздела двух сред.

Волна полностью отражается от границы раздела и полностью возвращается в среду из которой начала падение.

Полное отражение –явление появляющееся при условии , что угол падения dα₀. α₀ некоторый критический угол , при этом под.волна отражается полностью и значение коэффициента отражения будет:

57-58. Уравнение Умова Пойтинга баланса энергии вектора магнитного поля.

Электромагнитные волны переносят энергию из одной точки пространства в другую за конечное время.Энергия W эл/м волны внутри некоторого объема V определяется плотностью w эл/м поля волны в соответствии о выражении

Объемная плотность энергии э/м: ₀E²+₀H²] т.е: _E+_H

_E= -обратная пл. эн эл. поля _H= – обратная пл. эн маг. поля

Вектор пл потока э/м эн Т. УмоваПоинтинга: div(E*H)=(H,rotE)-(E,rotH); S=E*H –вектор Пойннт.

балнас энергии переносимой э/м волной:

Вектор Пойктинга – вектор плотности потока энергии электромагнитного поля одна из компонент тензора энергии импульса э/м поля, определяестя через векторное произведение 2ух векторов:

S=[E*H] Импульс э/м поля: определяется материальные э/м поля