Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
44
Rozdział3
Teoriaelektromagnetyzmu,fotonyiświatło
szychcelów.Odpowiednieobliczeniasąprzeprowa-
siągu.chodzioogólnąprostopadłośćpól9symetrię
ĺ
ĺ
dzonewDodatku19awynikowerównaniadlawolnej
równańMa[wellaiwspółzależnośćEiBwtych
przestrzeni(ang.freespace)wewspółrzędnychkarte-
równaniach.
zjańskichprzedstawiająsięnastępująco.
Studiującelektrycznośćimagnetyzm9szybkosię
przekonamy9żewielezależnościjestopisywanych
przeziloczynwektorowy(wyznaczanywgzasadypra-
wejręki;ang.right-handrule).Innymisłowy9wystą-
pieniejednegorodzajuzdarzeniapowodujezwiązaną
(3.18)
ztymprostopadleukierunkowanąreakcjęlubodpo-
wiedź(ang.response).Natychmiastzauważamy9że
ĺ
ĺ
zmiennewczasiepoleEgenerujepoleB9którejest
ĺ
wszędzieprostopadłedokierunkuzmianpolaE
ĺ
(rys.3.12).WtensamsposóbzmiennewczasiepoleB
ĺ
generujepoleE9którejestwszędzieprostopadłedo
ĺ
kierunku9wktórymzmieniasiępoleB(rys.3.5).
Wkonsekwencjimożemysiętutajdopatrywaćogólnej
ĺ
ĺ
poprzecznejnaturypólEiBwzaburzeniuelektroma-
gnetycznym.
(3.19)
Rozważmyładunek9któryjestwjakiśsposób
zmuszanydoprzyspieszeniawstosunkudoinnych
ładunków.Kiedyładunekpozostajewspoczynku9
ĺ
związanyjestzestałymsferycznympolemErozcią-
gającymsięwewszystkichkierunkach9przypusz-
czalnieażdonieskończoności.Wpewnejchwiliła-
ĺ
(3.20)
dunekzaczynasięporuszać9poleEzmieniasię
wpobliżuładunku9atazmianapropagujesięwprze-
strzenizpewnąskończonąprędkością.Zmienne
(3.21)
wczasiepoleelektryczneindukujepolemagnetycz-
ne9takjakopisanowrównaniach(3.15)lub(3.19).
PrzeszliśmywięcodsformułowaniarównańMa[wel-
lazapomocącałeknaskończonychobszIrIchdopo-
Jeżeliprędkośćładunkujeststała9toprędkośćzmia-
nypolaEjeststałaiwzwiązkuztympowstającepo-
leBjestrównieżstałe.Alewtymprzypadkuładunek
ĺ
ĺ
staciwykorzystującejpochodnewpunktachprze-
strzeni.
Wtymmomenciemamyjużwszystko9copotrzebne
jestdozrozumieniacudownościprocesu9wktórym
polaelektryczneorazmagnetyczne9nierozerwalnie
sprzężoneiwzajemniesiępodtrzymujące9propagują
sięwprzestrzenijakojedenbyt9wolnyodładunków
iprądów9bezmateriiibezeteru.
3.2.Faleelektromagnetyczne
Pełneimatematycznieeleganckiewyprowadzenie
równaniafalielektromagnetycznejzostałoprzenie-
sionedoDodatku1.Wtymmiejscuskupimysięna
równieważnymzadaniu9czylirozwinięciubardziej
intuicyjnego
zrozumienia
fizycznych
procesów
ztymzwiązanych.Trzyobserwacje9zktórychmo-
Rys.3.12.ZmiHQQHwczasiHpolHEIPolHBotaczawpostaci
ĺ
ĺ
żemyzbudowaćobrazjakościowy9sąwnaszymza-
zamkQiętychpętlikażdypuQktgdziHzmiHQiasięĭ
E