5.Классификация электромагнитных волн; плоские и сферические электромагнитные волны и возможность их экспериментального осуществления; однородные и неоднородные волны.

Классификация электромагнитных волн:

-Низкочастотные волны

-Радиоволны

-Микроволны

-Инфракрасное излучение

-Видимое излучение

-Ультрафиолетовое излучение

-Рентгеновское излучение

-Гамма-излучение

Плоские волны, у которых плоскости равных амплитуд и фаз совпадают, называются однородными плоскими волнами.

Можно легко показать, что при некоторых определенных условиях в плоской гармонической волне плоскости равных амплитуд и фаз могут не совпадать. Такие волны называются неоднородными плоскими волнами.

6.Описание электромагнитных волн: система уравнений Максвелла; фазовая и групповая скорость волны; соотношение между ними; энергия, переносимая электромагнитной волной; вектор Умова – Пойнтинга; понятие об интенсивности.

Система уравнений Максвелла есть полная система уравнений классической электродинамики, которая описывает все электромагнитные явления как в вакууме, так и в произвольной материальной среде.

Фазовая скорость, скорость перемещения фазы гармонической волны. Ф. с. с выражается через частоту f и длину волны (или через круговую частоту w = 2pf и волновое число k = 2p/l) формулой с = fl = wk.

Групповая скорость волн, скорость движения группы или цуга (вереницы) волн, которая при отсутствии поглощения в среде совпадает со скоростью перемещения энергии этой группы волн. Если среда не обладает дисперсией, то все гармонические волны, входящие в группу, распространяются с одной и той же фазовой скоростью. С той же скоростью распространяется и огибающая группы; в этом случае Г. с. совпадает с фазовой.

Объемная плотность w энергии электромагнитной волны складывается из объемных плотностей w_эл и w_м, электрического и магнитного полей:

Tax как векторы Е и Н взаимно перпендикулярны и образуют с направлением распространения волны правовинтовую систему, то направление вектора [ЕН] совпадает с направлением переноса энергии, а модуль этого вектора равен ЕН. Вектор плотности потока электромагнитной энергии называется вектором Умова — Пойнтинга:

интенсивность волны электромагнитной или звуковой - средняя по времени энергия, которую электромагнитная или звуковая волна переносит в единицу времени через единицу площади поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению распространения волны. Интенсивность волны пропорциональна квадрату её амплитуды.

7.Суперпозиция электромагнитных волн с одинаковыми направлениями колебаний векторов напряженности; биения; стоячие волны и их экспериментальная реализация в оптике.

Биения - колебания с периодически меняющейся амплитудой, возникающие в результате наложения двух гармонических колебаний с несколько различными, но близкими частотами. Б. возникают вследствие того, что разность фаз между двумя колебаниями с различными частотами всё время изменяется так, что оба колебания оказываются в какой-то момент времени в фазе, через некоторое время — в противофазе, затем снова в фазе и т.д

Стоячие волны, волны, возникающие вследствие интерференции волн, распространяющихся во взаимно противоположных направлениях. Практически С. в. возникают при отражениях волн от преград и неоднородностей в результате наложения отражённой волны на прямую. Различные участки С. в. колеблются в одной и той же фазе, но с различной амплитудой.