КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Электромагнитные волны
Источником электрического поля служат неподвижные электрические заряды, источником магнитного поля – движение этих зарядов. Совокупное взаимодействие этих полей называют электромагнитным полем. Электромагнитное излучение возникает тогда, когда электрические заряды движутся не с постоянной скоростью, а с переменной, т.е. с ускорением. В ограниченной среде это означает, что заряды и связанное с ними электромагнитное поле, находятся в колебательном состоянии.
Ø Электромагнитное излучение или электромагнитные волны есть распространяющееся в пространстве изменение состояния электромагнитного поля
Ø Электромагнитные волны есть электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды. Электромагнитной волной называют распространяющееся электромагнитное поле.
Электромагнитные волны характеризуются волновым вектором k, который определяет направление распространение волны, вектором напряженности электрического поля E волны и вектором напряженности магнитного поля волны H. Электромагнитные волны – это поперечные волны, у которых вектора напряженности электрического и магнитного поля перпендикулярны друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны, Е ^ Н и Е, Н ^ к.
В вакууме электромагнитная волна распространяется в пространстве со скоростью равной скорости света с = 299792458±1,2 м/с. Различают групповую скорость электромагнитной волны, которая определяет перенос энергии в волне, и фазовую скорость, которая определяет перенос информации – форму сигнала. В среде, характеристики которой зависят от величины электрического или (и) магнитного поля, скорость электромагнитных волн будет меньше, чем скорость света в вакууме, причем фазовая скорость не будет равна групповой. Электромагнитная волна характеризуется частотой f, длиной волны l и волновым числом k, которые связаны между собой соотношением:
2.10
Положение вектора электрического поля Е относительно направления распространения волны n или волнового вектора k, численное значение которого равно волновому числу k, а направление совпадает с нормалью к фронту распространению волны nk= k· n, есть поляризация электромагнитного излучения.
Ø Поляризация определяет положения вектора Е в плоскости, перпендикулярной волновому вектору k, т.е. направлению распространения (фронту волны).
Электромагнитная волна может быть неполяризованной, когда вектор электрического поля в волне может иметь любое случайное направление, как например при естественном свете, или поляризованной, в которой характер ориентации вектора электрического поля остается постоянным, как в поле излучения антенн радиостанций. Различают много типов поляризации электромагнитных волн. Так при линейной поляризации вектор поля Е имеет постоянную ориентацию относительно направления распространения, В волне с круговой поляризацией, вектор электрического поля равномерно вращается вокруг направления распространения. В эллиптически поляризованной волне электрическое поле тоже вращается вокруг направления распространения, но скорость вращения зависит от угла поворота поля. Электромагнитное излучение принято делить на несколько частотных диапазонов - радиоволновой, сверхвысокочастотный, оптический, рентгеновский. Разделение по диапазонам достаточно условно, в его основе лежат два принципа – общность физических механизмов возникновения и общность техники обнаружения и исследования.
При распространении в пространстве или какой-либо среде электромагнитное излучение независимо от его природы и длины волны проявляет одинаковые свойства. Оно может рассеивать и отражаться от неоднородностей среды, поглощаться в среде и изменять направление распространения (явление преломления) и свои поляризационные свойства. Если электромагнитная волна содержит только очень узкий частотный спектр не изменяющийся во времени, т.е. является монохроматической и когерентной, проявляются чисто волновые эффекты интерференции и дифракции электромагнитных волн. Таблица 2.2. Характеристики диапазонов электромагнитного излучения.
Дата добавления: 2015-03-31; Просмотров: 895; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |