Електромагнитните вълни - studopediya

Размножаване на електромагнитни вълни се нарича процес пространство на променливо електромагнитно поле. На теория, съществуването на електромагнитни вълни прогнозирани от британския учен Максуел през 1865 г. и за първи път те са получени експериментално от германския учен Херц през 1888 г.

От теория получен формули Максуел описва вектори и вибрации. Монохроматично равнина електромагнитна вълна размножителен по оста х. описан от уравнения

Тук, E и H - моментни стойности, и Ем и Хм - стойностите амплитудата на електрически и магнитни полета, # 969; - ъглова честота, к - вълна номер. Вектори и осцилира със същата честота и фаза, са взаимно перпендикулярни и перпендикулярни на вектор - (. Фигура 3.7) скоростта вълна. Е. Напречни електромагнитни вълни.

В вакуум електромагнитни вълни се разпространяват в скоростта. В среда с диелектрична константа # 949; и магнитна проницаемост ц размножаване скорост на електромагнитни вълни се равнява на:

Честотата на електромагнитни вълни, както и дължината на вълната може да бъде по принцип произволно. Класификация вълна честота (или дължина на вълната) се нарича мащаба на електромагнитни вълни. Електромагнитните вълни се делят на няколко вида.

радио вълни имат дължина на вълната от 10 3 до 10 -4 m.

Леките вълни са:

в диапазона на видимата светлина.

Гама-лъчение има дължина на вълната <10 -12 м .

Светлинни вълни - електромагнитни вълни, които включват инфрачервена, видима и ултравиолетова част на спектъра. Дължини на вълните на светлината във вакуум, съответстващи на основните цветове на видимия спектър, са посочени в таблицата по-долу. Дължина на вълната е даден в нанометра.

За светлинни вълни характеризират със същите свойства като за електромагнитни вълни.

1. светлинни вълни са напречно.

2. В светлината вълна вектора и обхват.

Опитът показва, че всички видове въздействия (физиологична, фотохимично, фотоелектричния и др.) Са причинени от вибрации на електрическата вектор. Тя се нарича светлина вектор. Уравнение светлинна вълна има форма Познания

Амплитудата на светлина вектор Em често означена с буквата А, и вместо уравнение (3.30) се използва уравнение (3.24).

3. скоростта на светлината във вакуум.

скорост лек вълна в средата се определя от (3.29). Но за прозрачна медия (стъкло, вода) обикновено. така.

абсолютната пречупване - понятие, въведено за светлинните вълни.

абсолютен Индексът на пречупване е съотношението на светлина скорост във вакуум до светло скорост в средата

От (3.29), като се има предвид, че за прозрачни медии. можете да напишете равенството.

вакуум # 949; = 1 и п = 1. За всяка физическа среда п> 1. Например, водата п = 1,33, за стъкло. А среда с висок индекс на пречупване се нарича оптично плътен. Съотношението на абсолютните индексите на пречупване се нарича относителна индекса на пречупване:

4. честотата на светлинните вълни е много голям. Например, за червена светлина с дължина на вълната

Когато светлината преминава от една среда в друга светлина честота не се променя, но се променя скоростта и дължината на вълната.

Вакуум -; за околната среда -. след това

Следователно, дължината на вълната на светлината в среда е съотношението на дължината на вълната на светлината във вакуум на индекса на пречупване

5. Тъй като честотата на светлинните вълни е много голям. окото на наблюдателя не прави разлика индивидуални колебания и получава средно енергийния поток. По този начин се въвежда понятието интензивност.

Интензитет е съотношението на средната енергия транспортирани от вълна, за интервал от време и кът подложка, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната:

Тъй като вълна енергия е пропорционална на квадрата на амплитудата (виж екв. (3.25)), интензитетът е пропорционална на средната стойност на амплитудата на квадрат

Интензитетът на светлината характеристика, която взема предвид неговата способност да индуцира визуални усещания, светлинен поток - F.

6. естеството на вълната на светлината е показано, например, в тези явления като дифракция и смущения.

Задачи и въпроси за самоконтрол

1. Какво се нарича вълна? Довежда вълни примери.

2. Какво определя плътността на енергия и енергията на морските вълни?

3. Какво е електромагнитна вълна? Каква е скоростта на разпространението му?

4. Каква е от порядъка на електромагнитни вълни?

5. Какво се нарича светлина вектори?

6. Определяне на абсолютно и относително индекси на рефракция.

7. Какво се нарича интензивността?