Fale elektromagnetyczne (electromagnetic waves) (HRW rozdz. 34)
- Równania Maxwella w próżni (Maxwell equations in the vacuum)
- Płaska, sinusoidalna fala elektromagnetyczna (plane, sinusoidal electromagnetic wave)
- Wektor Poyntinga i przepływ energii (Poynting vector and energy flow)
- Natężenie fali (wave intensity)
- Ciśnienie fali elektromagnetycznej (electromagnetic wave pressure)
- Widmo fal elektromagnetycznych (electromagnetic waves spectrum)
- Linki
Równania Maxwella w próżni (Maxwell equations in the vacuum)
W próżni gdy nie ma, żadnych ładunków, ani prądów elektrycznych, równania Maxwella przyjmują postać:
Płaska, sinusoidalna fala elektromagnetyczna (plane, sinusoidal electromagnetic wave)
Przykładem fali elektromagnetycznej, której pola elektryczne i magnetyczne spełniają wszystkie z równań Maxwella w próżni jest płaska, sinusoidalna fala. Przyjmijmy, że fala rozchodzi się w kierunku![](img/img96.gif)
![](img/obrazek_34.5.jpg)
a) Fala elektromagnetyczna reprezentowana przez kierunek rozchodzenia się fali i dwa czoła fali; pokazane na rysunku czoła fali dzieli odległość równa jednej długości fali
![](img/img_a1.gif)
![](img/img_a3.gif)
![](img/img_a2.gif)
Przyjmujemy, że pole elektryczne będzie miało tylko składową w kierunku
![](img/img124.gif)
![](img/img36.gif)
![](img/img26.gif)
![](img/img126.gif)
![](img/img127.gif)
![](img/img128.gif)
![](img/img129.gif)
![](img/img126.gif)
Wektor Poyntinga i przepływ energii (Poynting vector and energy flow)
Jeśli![](img/img132.gif)
![](img/img133.gif)
Natężenie fali (wave intensity)
Natężenie fali elektromagnetycznej jest uśrednioną po czasie szybkością przepływu energii przez jednostkową powierzchnię prostopadła do kierunku rozchodzenia się fali. W związku z tym natężenie fali w danym punkcie będzie równe uśrednionej po czasie wartości wektora Poyntinga w tym punkcie. W przypadku płaskiej fali elektromagnetycznej natężenie fali wynosi (dowód: HRW 34.4):
Ciśnienie fali elektromagnetycznej (electromagnetic wave pressure)
Fala elektromagnetyczna poza przenoszeniem energii przenosi również pęd. W związku z tym gdy jest pochłaniana przez jakieś ciało lub gdy się od niego odbija, wywiera na to ciało pewne ciśnienie. Gdy fala o natężeniu![](img/img136.gif)
Widmo fal elektromagnetycznych (electromagnetic waves spectrum)
W zależności od długości fali, fale elektromagnetyczne mają bardzo różne własności. W szczególności, fale elektromagnetyczne o długościach
![](img/img62.gif)
![](img/obrazek_34.1.jpg)
Widmo promieniowania elektromagnetycznego
Więcej o świetle w dziale optyka.
Linki
Fala elektromagnetyczna - animacja prezentująca liniowo spolaryzowaną falę elektromagnetyczną.
Fale elektromagnetyczne - trochę informacji o historii poznawania fal elektromagnetycznych i o ich zastosowaniach.
Microwave ovens - jak działa kuchenka mikrofalowa?
Electromagnetic waves simulation - kilka apletów w Javie dotyczących rozchodzenia się fal elektromagnetycznych.