Электромагнитные волны, перенос энергии

Экспоненциальная ядра 340 Электрическая постоянная 12 Электромагнитные волны, перенос энергии 15 -- распространение в диэлектрической среде 11 [c.612]

Электромагнитная волна переносит энергию, которая определяется с помощью вектора Пойнтинга, представляющего собой векторное произведение электрического и магнитного векторов [c.38]

Теплообмен, обусловленный превращением внутренней энергии тела в энергию электромагнитных волн, переносом этой энергии и поглощением ее другими телами, называется теплообменом и излучением. [c.402]

Как вы узнаете в томе IV, электромагнитные плоские бегущие волны переносят энергию порциями, или квантами, равными = В соответствии с уравнением (114) такая волна при поглощении должна передавать квантованное значение момента импульса А/Важно понимать, что уравнение (114) справедливо только для плоских бегущих волн. Поэтому оно справедливо на достаточно больших расстояниях от излучающего точечного источника. [c.328]

Третий вид теплообмена называют излучением, или радиацией. Процесс передачи теплоты излучением между двумя телами, разделенными полностью или частично пропускающей излучение средой, происходит в три стадии превращение части внутренней энергии одного из тел в энергию электромагнитных волн, распространение электромагнитных волн в пространстве, поглощение энергии излучения другим телом. При сравнительно невысоких температурах перенос энергии осуществляется в основном инфракрасными лучами. [c.346]

Энергия электромагнитной волны. Вектор Умова — Пойнтинга. Распространение электромагнитной волны связано с переносом энергии. Чтобы определить энергию, переносимую электромагнитной волной, приходится иметь дело с объемной плотностью энергии. Объемная плотность энергии электромагнитного поля (количество энергии, приходящееся на единицу объема) определяется как [c.25]

Перенос энергии электромагнитными волнами удобно характеризовать плотностью потока энергии, численно равной количеству энергии, переносимой в единицу времени через единицу поверхности, [c.25]

Электромагнитное поле обладает энергией. При распространении любых электромагнитных волн происходит перенос энергии от источника волн к приемникам волн. [c.261]

При распространении электромагнитной волны происходит перенос (течение) энергии, подобно тому как это имеет место при распространении упругой волны. Вопрос о течении энергии в упругой волне был впервые (1874 г.) рассмотрен Н. А. Умовым ), который доказал общую теорему о потоке энергии в любой среде. Поток энергии в упругой волне может быть вычислен через величины, характеризующие потенциальную энергию упругой деформации и кинетическую энергию движения частиц упругой среды. Плотность потока энергии выражается с помощью специального вектора (вектор Умова). Аналогичное. рассмотрение плодотворно и для электромагнитных волн. До известной степени можно уподобить энергию электрического поля потенциальной энергии упругой деформации, а энергию магнитного поля — кинетической энергии движения частей деформированного тела. Так же как и в случае упругой деформации, передача энергии от точки к точке в электромагнитной волне связана с тем обстоятельством, что волны электрической и магнитной напряженностей находятся в одной фазе. Такая волна называется бегущей. Движение энергии в бегущей упругой или электро-магнитной [c.37]

Методы расчета процессов переноса теплоты излучением могут основываться на классической волновой или на квантовомеханической теориях. Носителями энергии в волновой теории считают электромагнитные волны, а в квантовомеханической —некие частицы фотоны, или световые кванты. Во втором случае предполагается, что энергия излучения переносится только дискретными порциями (фотонами). [c.273]

Уравнения переноса энергии излучения, полученные по волновой и квантовой теориям, оказываются тождественными. Однако не все явления переноса излучением можно объяснить и рассчитать ио волновой теории. Например, спектральное распределение энергии излучения тел и радиационные свойства газов можно объяснить только с позиций квантовомеханической теории. Под термином излучение ( радиация ) понимают совокупность электромагнитных волн или фотонов. [c.273]

Теплообмен и з л у ч ен и ем—это процесс, который происходит следующим образом внутренняя энергия вещества превращается Б энергию излучения (энергия фотонов или электромагнитных волн, излучаемых телом или средой), далее происходит распространение излучения в пространстве (процесс переноса излучения), далее энергия излучения поглощается веществом, которое оказалось на пути фотонов или электромагнитных волн. [c.171]

Лучистым теплообменом, или радиацией, называется перенос энергии в форме электромагнитных волн. Теплообмен излучением, или радиацией, может происходить между телами, находящимися на расстоянии друг от друга. Лучеиспускание свойственно всем телам. Каждое из них постоянно излучает и постоянно поглощает лучистую энергию. Испускание тепловых лучей связано с температурой тела чем выше температура, тем интенсивнее испускание тепловых лучей. [c.90]

Тепловым излучением называется явление переноса тепла в виде электромагнитных волн с двойным взаимным превращением— тепловой энергии в лучистую и, обратно, лучистой в тепловую. [c.5]

Вырабатываемая ими электроэнергия преобразуется в электромагнитные волны в микроволновом диапазоне частот и направляется на Землю. Приемная антенна площадью около 3 км могла бы обеспечить прием мощности примерно 3 ГВт при интенсивности излучения 1 кВт/м, Поскольку эта интенсивность близка к освещенности при солнечном излучении, в случае нарушений в системе микроволнового излучения существенного вреда не будет. Единственным биологическим эффектом микроволнового изучения, определенно установленным на сегодняшний день, является нагрев. Человек может продолжительно переносить воздействие теплового потока интенсивностью 10 Вт/см, что примерно соответствует уровню энергии у приемной антенны. Однако считается, что необходимо проводить дальнейшие исследования биологического влияния микроволнового излучения. Следует отметить, что энергия микроволнового излучения лрн трансформации в полезную работу переходит во вторичную теплоту и, рассеиваясь, будет вызывать постепенное повышение температуры земной поверхности. О практической реализации этого направления в ближайшие годы еще рано говорить, поскольку созданные к настоящему времени преобразовательные устройства обладают очень малым КПД, а их масса и стоимость слишком велики. [c.36]

Радиационная теплопередача осуществляется путём переноса энергии электромагнитными волнами, имеющими квантовую природу и подчиняющимися законам термодинамики. Лучи, испускаемые излучающим телом, отличаясь длинами волн (X) и частотами (N), имеют общую природу и представляют собой электромагнитные волны. Деление их на световые лучи, тепловые, химические и другие условно (см. табл. 62). [c.499]

Поскольку электромагнитная волна перемещается в пространстве, то одновременно будет осуществляться и перенос электромагнитной энергии, объемная плотность которой определяется для каждого момента времени по (1-5). Вектор переноса энергии электромагнитной волной был введен в 1884 г. Пойнтингом Л. 15]. Его выражение, вытекающее из уравнений Максвелла и формулы (1-5), имеет вид [c.16]

Через любой мысленно выделенный в среде замкнутый объем проходят в каждый момент времени электромагнитные волны всех частот во всевозможных направлениях. С точки зрения квантовых представлений объем заполнен фотонами различных частот (следовательно, и энергий), движущихся со скоростью света в вакууме по всевозможным направлениям. Для того чтобы иметь возможность точно оценить результирующий перенос излучения в исследуемой системе, необходимо знать распределение электромагнитной энергии по частотам и направлениям для любой точки объема и любого момента времени. С этой целью вводится детальная характеристика— спектральная интенсивность излучения Л, зависящая в общем случае от координат рассматриваемой точки М, времени t, направления s и частоты v. [c.18]

Теплообмен излучением (или радиационный теплообмен) представляет собой перенос теплоты посредством электромагнитного излучения (в том числе за счет света). При этом внутренняя энергия вещества превращается в энергию излучения (энергию фотонов или электромагнитных волн), которая, попадая на тела, способные ее поглощать, снова превращается во внутреннюю энергию. Например, при полете космического корабля в межпланетном пространстве его поверхность поглощает излучение Солнца. [c.124]

Под теплообменом излучением понимается перенос энергии посредством фотонов или электромагнитных колебаний (электромагнитных волн). [c.135]

Солнечное излучение (СИ) — это процесс переноса энергии при распределении электромагнитных волн в прозрачной среде. По квантовой теории электромагнитные волны — это поток элементарных частиц и фотонов с нулевой массой покоя, движущихся в вакууме со скоростью света. В космосе через 1 в 1 с проходит 3 10 фотонов, энергия которых зависит от длины волны (мкм). [c.145]

Тепловое излучение — перенос теплоты посредством электромагнитных волн, сопровождающийся двойным взаимным превращением —тепловой энергии в энергию излучения и наоборот. [c.166]

В этом отношении наиболее важную роль играет явление упругого рассеяния электромагнитных волн в жидкостях. Эксперимент состоит в облучении жидкости пучком излучения с волновым вектором к и частотой са. Если энергия На> кванта света много больше характеристической энергии возбуждения молекул, рассеяние происходит без изменения частоты другими словами, волновой вектор k рассеянной волны равен по величине кг . Введем величину к = k — к , называемую переносом импульса ясно, что интенсивность рассеянного излучения зависит только от зтой величины. [c.284]

Энергия теплового излучения переносится электромагнитными волнами, длина которых (в микронах) лежит примерно в диапазоне 0,3 ж/с X 50 мк. Носители энергии излучения наряду с волновыми обладают и корпускулярными свойствами. Излучение можно рассматривать как поток неких частиц, которые называют фотона-м и, или световыми квантами. Под термином излучение ( радиация ) понимается совокупность электромагнитных волн или фотонов. [c.318]

Электромагнитные колебания различной частоты, или длины волны, переносят в единицу времени с единицы поверхности излучающего тела различное количество энергии излучения. Для данного диапазона частот количество переносимой энергии зависит от температуры и физических свойств тела. Следовательно, распределение энергии по частотам спектра также зависит от температуры и физических свойств излучающего тела. [c.319]

Тепловые лучи подчиняются всем законам световых лучей законам отражения, преломления и поглощения. По современным воззрениям природа лучистого теплообмена заключается в использовании переноса теплоты и энергии электромагнитными волнами, имеющими квантовую природу и подчиняющимися законам термодинамики. [c.219]

В отличие от теплопроводности и конвективного переноса, перенос энергии излучением имеет совершенно иной характер. Носителями лучистой энергии являются электромагнитные волны, или в ином представлении — фотоны. Скорость перемещения этих носителей огромна и в вакууме приблизительно равна 300-10 м сек (скорость света). Так как все тела, находящиеся в пространстве, имеют температуру, превышающую абсолютный нуль, то все они в той или иной мере способны излучать энергию. Следовательно, в любом месте пространства всегда осуществляется перенос энергии излучением. Лучистый перенос энергии, как и в случаях теплопроводности и конвекции, можно также определить вектором излучения. [c.30]

Р бегущей электромагнитной волне происходит направленный перенос энергии электромагнитного поля в пространстве. Направление и интенсивность переноса энергии характеризуются вектором Пойнтинга (1,50). Для рассмотренных в 1.1 плоских волн в вакууме векторы Е и В в любой точке и в любой момент времени ортогональны друг другу и образуют вместе с вектором к правую тройку векторов (см. рис. 1.1). Поэтому направление, вектора Пойнтинга 8 в таких волнах совпадает с направлением волнового вектора к энергия переносится в направлении, перпендикулярном поверхно- [c.31]

В стоячей электромагнитной волне никакого направленного переноса энергии в среднем не происходит. Рассмотрим, например, стоячую волну линейной поляризации, электрическое и магнитное поля которой даются выражениями (1.37). У соответствующего такой волне вектора Пойнтинга S (1.50) отлична от нуля только z-проекция [c.33]

С какой скоростью происходит перенос энергии в электромагнитной волне [c.136]

Направление переноса энергии в электромагнитной волне определяется вектором Пойнтинга 8 (1.50). Для характеристики этого направления введем ориентированный вдоль 8 единичный, вектор в [c.180]

Для получения интенсивностей дифрагированных пучков какого-либо излучения воспользуемся удобным и общепринятым понятием волновой функции. Ни для одного из электромагнитных излучений или пучков частиц, которые мы будем рассматривать, наблюдать какое бы то ни было осциллирующее волновое движение невозможно. Волновая функция, т.е. комплексная функция пространственных координат [обозначим ее через г (г) ], — удобный математический прием для получения наблюдаемой величины, интенсивности или переноса энергии, даваемой величиной гр(г) По аналогии с волнами в воде или в струне можно представить себе волновую функцию с учетом понятий длины волны X, волнового вектора к (который дает направление распространения и имеет величину 2я/А.) частоты V или угловой частоты о) в радианах на секунду, фазовой скорости волны V и групповой скорости. [c.15]

Е5.4. Давление световых воли. Электромагнитные волны переносят энергию. Плотность потока энергии, переносимой элекгромагннпюй волной, — энергия, переносимая волной за единицу времени через единичную площадь, перпендикулярную направлению распространения вектор Пойнтинга) [c.181]

Квантовая природа электромагнитных волн проявляется тем резче, чем меньше длина волны, т. к. энергия кванта пропорциональна частоте волн (см. Фотон). Однако и в онтич. области квантовая природа света проявляется не только в спектральных закономерностях, но и во многих явлениях, объединяемых под несколько условным названием действия света . К ним относятся, напр., фотоэлектрический эффект, фотохимич. явления, в частности фотографич. действие (см. Фотохимия), люминесценция, а также давление света. Последнее может быть объяснено как с классической, так и с квантовой точек зренпя. Измерение давления света сыграло важную роль в установлении того факта, что электромагнитные волны переносят не только энергию, но и импульс. [c.498]

ЛУЧ, направление максимального переноса энергии в волне. Для электромагнитной (световой) волны перенос энергии определяется вектором Пойнтрнга [c.126]

С классической точки зрения волна, коттэрая удовлетворяет этому дисперсионному соотношению, может иметь любую амплитуду (в пределах выполнения закона Гука). В то же время для колебаний решетки, как и для квантов электромагнитного излучения, характерен корпускулярно-волновой дуализм. Корпускулярный аспект колебаний решетки приводит к понятию фонона, и прохождение волны смещения атомов в кристалле можно рассматривать как движение одного или многих фононов. При этом каждый фонон переносит энергию Ксй, где Ь = Ь/2я= 1,0546-эрг-с Н — постоянная Планка, и импульс Ьк. Теплопроводность, рассеяние электронов и некоторые другие процессы в твердых телах связаны с возникновением и исчезновением фононов, т. е. корпускулярный аспект таких процессов- так же важен, как и волновой. Проявление дискретной (корпускулярной) природы энергии возбуждения в других явлениях зависит от того, насколько велико количество термически возбужденных фононов. [c.36]

Главная особенность теплообмена излучением - отсутстви е непосредственного контакта между телами, т. к. для распространения электромагнитных волн не требуется материальной среды. Электромагнитные волны могут переносить энергию на достаточно большие расстояния даже в вакууме, где скорость их распространения равна скорости света. [c.53]

Тепловое излучение — процесс распространения теплоты с помощью электромагнитных волн, обусловленный только температурой и оптическими свойствами излучающего тела при этом внутренняя энергия тела (среды) ттереходит в энергию излучения. Процесс превращения внутренней энергии вещества в энергию излучения, переноса излучения и его поглощения веществом называется теплообменом излучением. В природе и технике элементарные процессы распространения теплоты — теплопроводность, конвекция и тепловое излучение — очень часто происходят совместно. - [c.5]

Уравнения Максвелла описывают распространение электромагнитных волн в диэлектрической и проводящей средах. Эти электромагнитные волны должны переносить энергию, в противном случае их было бы невозможно обнаружить. Энергия, переносимая электромагнитной волной, описывается вектором Пойн-тинга S, который связан с вектррами напряженности электрического Е и магнитного Н полей соотношением [5, 7] [c.15]

Понятия фазовой и групповой скоростей, а также скорости переноса энергии в периодической слоистой среде являются весьма тонкими и требуют внимательного анализа. Электромагнитные бло-ховские волны определяются выражением (6.2.25), а дисперсионное уравнение, связывающее к , К и можно получить из (6.2.24). Важно иметь в виду, что блоховское волновое число К определяется выражением (6.2.24) не однозначно, а с точностью до произвольного целого числа, умноженного на 2тг/Л. Обычно используемая в физике твердого тела схема приведения к зоне Бриллюэна неприменима при рассмотрении фазовой скорости электромагнитной бло-ховской волны. Если Ej (z) разлагается в ряд Фурье [c.218]

Перейдем к вопросу об излучении дуги. Излучение представляет процесс переноса энергии от излучающего тела к телам, расположенным в окружающем пространстве. Этот процесс осуществляется электромагнитными колебаниями, могуш,ими иметь различную длину волны. В дуге приходится иметь дело с излучением световых лучей, тины волн которых лежат в пределах 0,4—0,8 мк, а также теило-ых — более длинных — лучей. Световые и тепловые лучи, распро-граняясь со скоростью света, способны претерпевать преломление и отражение при встрече с какими-либо телами или веществами. Преломленный луч, проникая во встречное тело, может частью пройти через него, а частью (или полностью) поглотиться им, передав ему свою энергию, которая при этом превращается в тепло. Твердые л жидкие тела поглощают тепловые лучи сильно, газы же — слабо. Световые лучи поглощаются твердыми и многими жидкими телами сильно, газами же при обычных условиях — очень слабо. [c.131]

Тепловое излучение—перенос тепла электромагнитными волнами. При теплоьом изучении тепло излучающего тела переходит в лучистую энергию, которая, поглощаясь другим телом, опять переходит в тепло. [c.152]

Когда электромагнитные волны падают на фоточувствитель-ную поверхность, происходит сложная последовательность событий. Основные стадии этого процесса таковы 1) поглощение кванта световой энергии (фотона) и передача этой энергии возбужденному электрону, 2) перенос возбужденного электрона к поверхности и, наконец, 3) выход электрона с поверхности. Будем называть выход электрона с фоточувствительной поверхности фотособытием. Число К таких фотособытий, происходящих в данном временном интервале, назовем числом фотоотсчетов. [c.438]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...