9.Общая характеристистика интерференции волн. Когерентные волны.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ВОЛН, явление, при котором две волны одинаковой длины и в общем случае имеющие один источник, распространяясь не в одном направлении, взаимодействуют в некоторой точке. Когда ФАЗЫ этих волн связаны постоянным отношением - т. е. если их колебания совпадают или отличаются на постоянную величину, тогда волны будут накладываться друг на друга. Если максимум совпадает с максимумом, а минимум с минимумом, две волны усиливают друг друга, и амплитуда колебаний удваивается; если совпадают максимум и минимум, две волны гасят друг друга, образуя нулевую амплитуду. Два луча света, направленные на экран, создают на нем в зоне пересечения интерференционный рисунок из светлых и темных полос или колец. Когерентные волны - волны, характеризующиеся одинаковой частотой и постоянством разности фаз в заданной точке пространства. Когерентность волн является необходимым условием получения устойчивой интерференционной картины.

10.Дифференциальное уравнение Максвелла для вектора В.

Поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю: или в дифференциальной форме Это эквивалентно тому, что в природе не существует «магнитных зарядов» (монополей), которые создавали бы магнитное поле, как электрические заряды создают электрическое поле[5]. Иными словами, теорема Гаусса для магнитной индукции показывает, что магнитное поле является (полностью) вихревым.

11. электромагнитные колебания в контуре

Свободные незатухающие электромагнитные колебания можно получить в электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных конденсатора емкостью С, катушки индуктивностью L и резистора сопротивлением R: Такую электрическую цепь называют колебательным контуром, потому что в ней могут происходить периодические изменения электрического заряда и разности потенциалов на обкладках конденсатора, а также электрического тока в цепи. Периодические колебания перечисленных физических величин достаточно вызвать даже при кратковременном подключении конденсатора колебательного контура к источнику постоянного тока. Однако, из-за потерь электрической энергии, связанной с нагреванием катушки и резистора, имеющих электрическое сопротивление R, колебания в контуре будут затухающими. Свободные незатухающие электромагнитные колебания можно получить только в идеализированном случае, когда можно пренебречь электрическим сопротивлением (R 0) контура. Такие свободные незатухающие колебания называют еще собственными электромагнитными колебаниями. Можно доказать, что в колебательном контуре происходят гармонические колебания заряда, согласно закону: или

12. Волновое уравнение для электромагнитных волн

волновое уравнение описывает только волну, но никак не её источник.Поступим также с электромагнитными волнами. Нас будут интересовать сами волны, а не источники, которые их когда-то создали и, может, давно уже исчезли. Напишем основные уравнения электродинамики - уравнения Максвелла для области пространства, занятой волнами, где нет накаких источников - зарядов и токов. Иными словами, уберём из этих уравнений все заряды и токи. Для однородной и изотропной среды, не обладающей ферромагнитными и сегнетоэлектрическими свойствами (такая среда называется линейной, поскольку выполняется линейная связь между напряженностью и индукцией электрического и магнитного полей соответственно), получим:

Путём чисто математических преобразований, без каких-либо дополнительных предположений эти уравнения приводятся к виду:

А это есть ни что иное, как волновые уравнения для векторов напряженности электрического и магнитного полей.

Общее решение волнового уравнения нам известно. Частный случай этого решения - синусоидальные волны. Особенность электромагнитных волн в том, что решения для E и H дают одну волну с двумя составляющими; кроме того, колеблющиеся величины - векторные. Далее дадим краткую сводку свойств электромагнитных волн, непосредственно следующих из решения векторных волновых уравнений.