Характеристики электромагнитных волн

Волна называется плоско поляризованной, если колебания вектора напряженности электрического поля происходят в одной плоскости.

Фронтом волны называется поверхность, образованная точками среды, в которых колебания происходят в одинаковой фазе. Простейшими волновыми фронтами являются плоскость, цилиндр и сфера. В изотропных средах волновой фронт перпендикулярен направлению распространения волны.

Уравнения, описывающие колебания векторов E и B в плоско поляризованной волне с плоским фронтом, распространяющейся вдоль оси Х (см.рис.1), записываются в следующем виде:

E = E ₀cos(wt – kx +j₀), (4)

B = B ₀cos(wt – kx +j₀), (5)

где E ₀, B ₀ – амплитуды волн, w – циклическая частота колебаний, k – волновое число (k = 2p/l), j₀ – начальная фаза колебаний.

Длиной волны λ называется расстояние между точками, в которых колебания отличаются по фазе на 2 π (например, между двумя максимумами). Циклическая частота ω равна частоте колебаний электромагнитного поля ν, умноженной на 2 π: ω=2πν. Расстояние λ волна проходит за время, равное периоду колебаний Т (Т=1/ν), поэтому скорость волны связана с частотой и длиной волны следующим соотношением: сT=c/ν=λ.

Если электромагнитная волна распространяется против оси Х, то в уравнениях (4), (5) перед k нужно изменить знак с минуса на плюс. Также необходимо учесть, что векторы Е, В и V образуют правую тройку векторов. Для этого в одном из уравнений перед амплитудой надо поставить знак "–":

E = E ₀cos(wt + kx +j₀), (4')

B = – B ₀cos(wt + kx +j₀). (5')

Далее мы будем рассматривать электромагнитные волны, распространяющиеся в вакууме.

Дата добавления: 2015-08-02