Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
33.1.FALEELEKTROMAGNETYCZNE
nychcechpólprzedstawionychnarysunku33.4,którewystępujązawsze,
niezależnieodtego,jakpowstajefala:
10wektoryą
Eią
Bsązawszeprostopadłedokierunkurozchodzeniasięfali.
Zatem,takjakwyjaśnialiśmywrozdziale16,falaelektromagnetyczna
jestfaląpoprzeczną.
20wektornatężeniapolaelektrycznegojestzawszeprostopadłydowek-
toraindukcjipolamagnetycznego.
30Iloczynwektorowyą
E׹
Bzawszewyznaczakierunekrozchodzeniasię
fali.
40Natężeniepolaelektrycznegoiindukcjapolamagnetycznegozmieniają
sięzawszesinusoidalnie,takjakwprzypadkufalpoprzecznych,które
omawialiśmywrozdziale16.Ponadtowektorypólzmieniająsięztaką
samączęstotliwością,aichoscylacjesązgodnewfazie.
Zgodniezpodanymiwłaściwościami,możemyprzyjąć,żefalaelektro-
magnetyczna,któradocieradopunktuP,rozchodzisięwdodatnimkie-
runkuosix.Oznaczato,żenarysunku33.4wektornatężeniapolaelek-
trycznegooscylujerównolegledoosiy,wektorindukcjipolamagnetycz-
negozaś—równolegledoosiz(wprawoskrętnymukładziewspółrzęd-
nych).wtejkonwencjimożemyzapisaćnatężeniepolaelektrycznegoiin-
dukcjępolamagnetycznegojakosinusoidalnefunkcjepołożeniax(wzdłuż
kierunkurozchodzeniasięfali)iczasut:
E=Emsin(kx1ωt)7
B=Bmsin(kx1ωt)7
(33.1)
(33.2)
wktórychEmiBmsąamplitudamiEiB,natomiastωikoznaczająodpo-
wiednio,jakwrozdziale16,częstośćkołowąiliczbęfalowąfali.Zpoda-
nychrównańwynikanietylko,żeobapolatworząfalęelektromagnetyczną,
aletakże,żekażdeznichtworzywłasnąfalę.wzór(33.1)opisujeskła-
dowąelektrycznąfalielektromagnetycznej,awzór(33.2)—jejskładową
magnetyczną.wdalszejczęścirozdziałuwyjaśnimy,żeobydwieskładowe
niemogąistniećniezależnieodsiebie.
Prędkośćfali.wiemyzewzoru(16.13),żeprędkośćrozchodzeniasię
falijestrównaω/k.Jednakwprzypadkufalielektromagnetycznej,jej
prędkość(wpróżni)przyjęłosięoznaczaćsymbolemć,zamiastużywa-
negozwyklesymboluU.wnastępnympodrozdzialeprzekonamysię,że
prędkośććjestrówna
ć=
√µ0ε0
1
(prędkośćfali)
(33.3)
iwynosiokoło370·108m/s.Oznaczato,że:
%
wszystkiefaleelektromagnetyczne,wtymrównieżświatłowidzialne,
rozchodząsięwpróżniztakąsamąprędkościąć.
Przekonamysięrównież,żeprędkośćfalićjestzwiązanazamplitudami
EmiBmzależnością
5
