Свет как электромагнитная волна. Волновое уравнение световой волны и его решение. Скорость распространения световых волн в вакууме и среде

Свет как электромагнитная волна.

Наука о свете накапливала экспериментальные данные, свидетельствующие о взаимосвязи световых, электрических и магнитных явлений, что позволило Максвеллу в 70х годах XIX в. создать электромагнитную теорию света. Согласно электромагнитной теории Максвелла: электромагнитные волны распространяются со скоростью света — 300 000 км/с, что эти волны поперечны, так же как и световые волны. Максвелл предположил, что свет — это электромагнитная волна.

Согласно электромагнитной теории Максвелла:

, где с и v – соответственно скорости распространения света в вакууме и в среде с диэлектрической проницаемостью и магнитной проницаемостью .

Это соотношение связывает оптические, электрические и магнитные постоянные вещества.

Как электромагнитная волна свет обладает следующими свойствами (они следуют из уравнения Максвелла):

Вектора напряжённости электрического поля E, магнитного поля H и скорость распространения волны V взаимно перпендикулярны и образуют правовинтовую систему.

Из уравнений Максвелла можно получить уравнения для напряжённости электрического и напряжённости магнитных полей, которые являются волновыми уравнениями для электромагнитных волн:

- оператор Лапласа

- фазовая скорость электромагнитной волны

- скорость света в вакууме

- показатель преломления среды. Он показывает во сколько раз скорость э/м волны в данной среде меньше, чем в вакууме.

В вакууме скорость распространения э/м волны равна скорости света в вакууме. В веществе скорость распространения э/м волн всегда меньше чем в вакууме.

Дата добавления: 2015-04-24