Властивості електромагнітних хвиль поперечності, синфазность коливань векторів напруженостей

Поперечність. електромагнітні хвилі є поперечними.

Електромагнітної хвилею називається що розповсюджується в просторі змінне електромагнітне поле. Електромагнітна хвиля характеризується векторами напруженості електричного і індукції магнітного полів.

Можливість існування електромагнітних хвиль обумовлена ​​тим, що існує зв'язок між змінними електричним і магнітним полями. Змінне магнітне поле створює вихрове електричне поле. Існує і зворотне явище: змінне в часі електричне поле породжує вихрове магнітне поле.

Електромагнітні хвилі в залежності від довжини хвилі (або частоти коливань) розділені умовно на наступні основні діапазони: радіохвилі, інфрачервоні хвилі, рентгенівські промені, видимий спектр, ультрафіолетові хвилі і гамма - промені. Такий поділ електромагнітних хвиль засноване на відмінності їх властивостей при випромінюванні, розповсюдженні і взаємодії з речовиною.

Незважаючи на те, що властивості електромагнітних хвиль різних діапазонів можуть різко відрізнятися один від одного, всі вони мають єдину хвильову природу і описуються системою рівнянь Максвелла. Величини і в електромагнітній хвилі в простому випадку міняються по гармонійному закону. Рівняннями плоскої електромагнітної хвилі, що розповсюджується в напрямку Z. є:

де - циклічна частота, n-частота, - хвильове число, початкова фаза коливань.

Електромагнітні хвилі є поперечними хвилями, тобто коливання векторів напруженості змінного електричного і індукції змінного магнітного поля взаємно перпендикулярні і лежать в площині, перпендикулярній до вектора швидкості поширення хвилі. Вектори. і утворюють правовінтовую систему: з кінця вектора поворот від до на найменший кут видно, що відбувається проти годинникової стрілки (рис. 1).

Властивості електромагнітних хвиль поперечності, синфазность коливань векторів напруженостей

На рис. 2 показано розподіл векторів і електромагнітної хвилі уздовж осі OZ в даний момент часу t.

Властивості електромагнітних хвиль поперечності, синфазность коливань векторів напруженостей

З формули (1) випливає, що вектора і у електромагнітній хвилі коливаються в однаковій фазі (синфазно), тобто вони одночасно звертаються в нуль і одночасно досягають максимальних значень.

Грунтуючись на тому, що електромагнітна хвиля є поперечною, можливе спостереження явищ, пов'язаних з певною орієнтацією векторів і в просторі.

Схожі статті