ЕМХ

 Електро-магнітні хвилі

Джеймс Клерк Максвелл

Через 2 століття після відкриття Ньютоном рівнянь руху матеріальних тіл геніальний англійський фізик Джеймс Клерк Максвелл отримав рівняння, які описують динаміку нової форми матерії – електромагнітного поля. Таким чином були повністю встановлені теоретичні основи класичної фізики.

Отже Максвел створив теорію електромагнітного поля, яка дозволила з єдиної точки зору пояснити електричні та магнітні явища. В її основі лежать чотири рівняння (з ними будемо знайомитись пізніше).

ВИСНОВКИ- наслідки теорії Максвелла

1. Взаємодія між зарядами здійснюється через електромагнітне поле; поділ на електричне та магнітне поле є доволі умовний, оскільки величини Е та В залежать від вибору інерціальної системи відліку (ІСВ).

2. Електромагнітне поле може існувати самостійно – без електричних зарядів та струмів.

3. Будь-яка зміна електромагнітного поля з часом супроводжується його зміною в просторі – тобто поширюється у просторі у вигляді електромагнітних хвиль.

4. Електромагнітні хвилі поширюються у вакуумі зі швидкістю с = 300 000 км/с. Швидкість розповсюдження електромагнітної хвилі залежить від властивостей середовища

5.  Електромагнітні хвилі поглинаються провідниками.

6. Електромагнітні хвилі – поперечні (мал. 1).

Сукупність змінних електричного та магнітного полів, що нерозривно зв’язані одне з одним, називається електромагнітним полем. 

7. Вектори Е та В електромагнітної хвилі коливаються в однаковій фазі: Е = vB, тобто коливання векторів  Е  та  В відбуваються синфазно в часі і просторі, тобто  Е та  В одночасно досягають максимуму і одночасно перетворюються на нуль. 

Мал. 1

Електромагнітні хвилі поперечні – вектори  Е та  В перпендикулярні один до другого і лежать в площині, перпендикулярній до напряму поширення хвилі 

8. Миттєві значення Е та Н зв’язані співвідношенням

9. Електромагнітні хвилі переносять енергію. Об’ємна густина енергії електромагнітної хвилі дорівнює сумі об’ємних густин енергії електричного  (w_ел)  і магнітного (w_м)  полів:

З рівнянь Максвела випливає, що електромагнітне поле існує у вигляді електромагнітних хвиль.

ЕМХ

Конспект