Випромінювання електромагнітних хвиль

У цій главі вивчається випромінювання електромагнітних хвиль на прикладі задачі визначення електромагнітного поля, що виникає при нерівномірному русі електричного заряду. Завдання вирішується виходячи з уявлення про те, що електромагнітні поля, що виникають при русі заряду повинні мати хвильовий характер. Найбільш просто в цьому випадку можна знайти магнітне поле електромагнітної хвилі на відстані від рухомого заряду, у багато разів перевищує розміри заряду. Показано, що в цьому випадку електромагнітна хвиля є сферичної і, внаслідок цього на великій відстані від заряду її фронт хвилі може з великим ступенем точності вважатися плоским. Це дозволяє визначити електричне поле електромагнітної хвилі, випромінюваної рухомим зарядом, на підставі взаємозв’язку векторів електромагнітної хвилі, наступної з рівнянь Максвелла і розглянутої в попередньому розділі.

Аналізуються основні властивості електромагнітної хвилі: відсутність випромінювання в напрямку руху, поляризація електромагнітної хвилі, обумовлена??напрямком руху заряду, закон назад пропорційного пройденого хвилею від джерела віддалі убування амплітуди векторів електромагнітного поля, можливість випромінювання електромагнітних хвиль тільки при нерівномірному русі заряду. Досліджується задача про випромінювання електромагнітної хвилі рамкою зі струмом, а також щілиною, прорізаної в плоскому провідному екрані, по якому протікає струм. У ході вирішення цього завдання вказується на взаємозв’язок рішень задач про випромінювання рамки зі струмом і рухомого заряду. Цей взаємозв’язок становить основу принципу подвійності, широко використовуваного в електродинаміки для вирішення задач дифракції на додаткових екранах. Зокрема, в оптиці принцип подвійності у спрощеній формулюванні відомий, як принцип Бабині, досліджуваний в розділі 6. Розглядається розрахунок середньої потужності електромагнітної хвилі, випромінюваної рухомим зарядом або рамкою зі струмом.

Відзначається анізотропний характер розподілу випромінюваної потужності в просторі. Вводиться поняття опору випромінювання пристроїв, які використовуються для випромінювання електромагнітних хвиль (диполя Герца, рамки з струмом). Обговорюється залежність випромінюваної потужності від частоти електромагнітної хвилі, що має значення при вивченні в розділі 4 взаємодії електромагнітних хвиль з середовищем, у якій поширюється електромагнітна хвиля. У главі описуються експериментальні дослідження випромінювання електромагнітних хвиль, проведені Г. Герцем.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 4.50 out of 5)

Випромінювання електромагнітних хвиль