Свойства электромагнитных волн

  Свойства электромагнитных волн можно определить исходя из теории Максвелла. Звучит она так, переменное электрическое поле является источником магнитного поля в окружающей среде. Порождаемое поле имеет вихревой характер. То есть силовые линии его замкнуты и имеют форму окружностей.

 Первым свойством электромагнитной волны является то, что она поперечна. Это значит, что векторы напряжённости электрического поля и вектор магнитной индукции колеблются в перпендикулярных плоскостях. А направление распространения волны перпендикулярно плоскости образованной векторами E и B.

Свойства электромагнитных волн
Рисунок 1 — синусоидально изменяющиеся векторы E и B.
 

 А по другому и быть не может так как силовые лини магнитного поля перпендикулярны линиям электрического поля вызвавшего его.

Свойства электромагнитных волн
 Рисунок 2 — взаимное расположение силовых линий электрического и магнитного полей
 

 Скорость распространения электромагнитной волны зависит от характеристик среды. От ее диэлектрической и магнитной проницаемости.

Свойства электромагнитных волн
Формула 1 — скорость распространения волны в среде
 

В вакууме электромагнитная волна распространяется со скоростью света. Так как диэлектрическая и магнитная проницаемости вакуума равны единице. И скорость распространения волны зависит только от электрической и магнитной постоянных.

Свойства электромагнитных волн
Формула 2 — скорость распространения электромагнитной волны в вакууме
 

 Во время распространения электромагнитной волны в пространстве в ней происходит преобразование электрического поля в магнитное и наоборот. Причем эти процессы происходят одновременно. Потому волна называется электромагнитной. Так как существование в природе отдельно электрической и магнитной волны невозможно. Поскольку они порождают друг друга.

 Распространяясь, волна переносит энергию переноса же вещества среды в которой она распространяется не происходит. Частицы среды совершают колебания относительно положения равновесия под действием электрического и магнитного полей. Также как и волны на поверхности воды.

 Электромагнитная волна обладает механическим импульсом. То есть оказывает давление на поверхность, которая поглощает или отражает волну. При воздействии волны на тело в нем возникает наведенный ток, на который со стороны волны действует силы Ампера. Это действие ничтожно мало, потому механический импульс тоже мал.

 Возбуждение волн может вызываться только зарядами, которые движутся с ускорением. Если заряды движутся с постоянной скоростью как при постоянном токе, то никакой электромагнитной волны не возникнет. Будет существовать только магнитное поле вокруг движущихся зарядов.

 Кроме рассмотренных свойств электромагнитная волна обладает теми же свойствами что и световая волна. То есть она способна поглощается и отражается от поверхностей. Данное свойство используется в авиации для обнаружения летательных аппаратов. А также преломляется при переходе из одной среды в другую.

 
« Пред.   След. »