ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электромагнитные волны (теория) из "Колебания и волны Введение в акустику, радиофизику и оптику Изд.2 " Возьмем в качестве вспомогательной поверхности поверхность параллелепипеда высоты Ах с квадратным основанием, стороны которого параллельны осям у, Z VI имеют одинаковую длину, равную единице (рис. 228). [c.240] Уравнения (7.13) и (7.16) показывают, что В у. есть постоянная величина, не зависящая ни от х, ни от I. Уравнения (7.14) и (7.15) показывают, что таким же свойством обладает величина В . Кроме того, мы видим, что наши уравнения не устанавливают никакой связи величин В у. между собой, а также между величинами Ву. и В ., с, одной стороны, и всеми остальными компонентами полей Е, Ш и индукцией , И, с другой стороны. (Действительно, если мы положим Ву. = 0, или Ву. = 0, или Ву.= = Ву. = 0, то в уравнениях, куда входят остальные компоненты электрического и магнитного полей и индукции, ничего не изменится.) Это физически означает следующее. Плоское электромагнитное поле, зависящее только от X, является (вообще говоря) суперпозицией однородного электростатического поля, параллельного оси х, независимого от него однородного статического магнитного поля, также параллельного оси х, и независимого от этих двух полей электромагнитного поля, векторы Е, , Н, В которого имеют только у- и г-компоненты, т. е. расположены в плоскостях, перпендикулярных к оси х. В частности, может быть Ну. = Ву. = Еу. = Ву. — 0, т. е. указанные выше статические поля отсутствуют, и существует только поле, в котором электрические и магнитные векторы расположены в плоскостях, перпендикулярных к оси х. [c.242] Нас здесь интересуют только распространяющиеся электромагнитные поля. Статические поля сюда не относятся они уже существуют во всем рассматриваемом пространстве в тот момент, с которого начинается наше рассмотрение. Следовательно, нас может интересовать только то из трех указанных выше полей, векторы Е, В, Н, В которого лежат в плоскостях, перпендикулярных к оси х. Но согласно сказанному выше статические поля В у., В у. не оказывают никакого влияния на это распространяющееся поле. Поэтому, если даже Ву. и Ву. отличаются от нуля, интересующее нас распространяющееся поле ведет себя так же, как если бы Ву.=Ву. = 0. Часто дело обстоит еще проще статические поля просто отсутствуют. [c.242] В лежат в плоскостях, перпендикулярных к направлению распространения. [c.242] Вместо -поле мы имеем право говорить у-волна . [c.244] Верхний знак соответствует волне, распространяющейся слева направо, нижний — волне, распространяющейся справа налево. [c.244] Таким образом, моментальные снимки и осциллограммы напряженностей электрического и магнитного полей не независимы они отличаются только масштабами (рис, 229) в каждой точке и в каждый момент времени магнитная компонента пропорциональна электрической компоненте. Перейдем теперь к г-полю. [c.244] Как в /-волне, так и в г-волне векторы Е, Ш перпендикулярны друг к другу и перпендикулярны к направлению распространения. Как видно из рис. 229 и 230, распространение происходит в ту сторону, куда направлено векторное произведение ЕхШ. Иными словами, векторы Е, Н, п, где и направлен в сторону распространения волны, образуют правую тройку. [c.245] При сделанном выборе единиц абсолютные величины напряженности электрического и магнитного полей равны друг другу. [c.245] Как мы знаем, световые волны распространяются в вакууме со скоростью, равной электродинамической постоянной в них колеблется некоторый вектор, перпендикулярный к направлению распространения. Теперь должно стать понятно, как могла возникнуть догадка Максвелла об электромагнитном характере световых волн. [c.245] В качестве светового вектора можно рассматривать вектор Е, вектор EL или любую их линейную комбинацию. Целесообразнее всего рассматривать в качестве светового вектора напряженность электрического поля Е, так как в силе еЕ evx Н/с, с которой электромагнитная волна действует на заряженную частицу (е —заряд частицы, и—ее скорость), при и с (что чаще всего имеет место) первое слагаемое гораздо больше второго ). [c.245] Косой крест — знак векторного произведения. [c.245] Формула (7.20а) выражает так называемый закон Максвелла. О том, в какой мере он оправдывается на опыте, будет сказано позднее. [c.246] Аналогично, разумеется, обстоит дело и с г-полем. [c.246] Во всех точках пространства конец вектора Ж описывает одинаковые эллипсы, но со сдвигом во времени, зависящим линейно от х. В каждой точке конец вектора М описывает эллипс, подобный первому, в уТраз больший и повернутый относительно него на 90° по часовой стрелке, как показано на рис. 233 (если мы смотрим в сторону, куда распространяются волны). Мы можем повторить для электромагнитной синусоидальной волны то, что было сказано в гл. V, 4 для произвольной синусоидальной поперечной волны в синусоидальной электромагнитной волне как волна вектора jEJ, так и волна вектора EL, вообще говоря, эллиптически-поляризованы. [c.246] Вернуться к основной статье