Параграф 13. Электромагниттік толқындардың энергиясы
жүктеу/скачать 50,86 Kb.
|
|
Параграф 13. Электромагниттік толқындардың энергиясы. Толқындардың барлық түрлерінің негізгі сипаттамасы - олар затты емес, энергияны тасымалдайды. Бұл қасиет электромагниттік толқындарға да жатады. Электромагниттік толқындардың ағынының тығыздығы. прогрессивті қозу. Зарядталған бөлшек электромагниттік толқын шығарады және оны өз айналасында таратады. Электромагниттік толқынның негізгі энергетикалық сипаттамаларының бірі электромагниттік толқынның сәулелену ағынының тығыздығы болып табылады Электромагниттік толқынның сәулелену ағынының тығыздығы деп t уақыт ішінде 5 беттік аудан арқылы толқынның таралу бағытына перпендикуляр өтетін W электромагниттік энергиясының бет ауданы мен энергияның уақытқа көбейтіндісіне қатынасын айтады: I= W P немесе I = 's" (13.1). Басқаша айтқанда, толқын ағынының тығыздығы - бір периодта бетінің бірлік ауданынан өтетін электромагниттік толқынның орташа сәулелену қуаты. Оны BT толқынының қарқындылығы деп те атайды. АЖ жүйесіндегі толқын ағынының тығыздығының өлшем бірлігі: Жазық электромагниттік толқын таралатын кеңістіктен таңдап алайық, бетінің ауданы 5. Ол уақыт ішінде суретте көрсетілгендей толқын жылдамдығына перпендикуляр орналасқан. ∆t, энергия бұл бет арқылы аз көлемде өтеді AV=Sct Бұл көлемдегі электромагниттік өрістің энергиясы: Ww AV w Sc At, (13.2) мұндағы w – электромагниттік толқынның энергия тығыздығы Осы формуланы өрнекке ауыстыру (13.1), біз I=w-c табамыз, шығатын электромагниттік толқын ағынының тығыздығы электромагниттік энергияның тығыздығы мен толқынның таралу жылдамдығының көбейтіндісіне тең (13.3). Герц вибраторы, нүкте немесе біз қарастырған басқа толқындар шығаратын электромагниттік толқынның энергиясы қашықтыққа қарай өзгереді. Егер нүктелік толқын көзі үшін толқынның қарқындылығы барлық бағытта бірдей болса, онда ол Герц вибраторында оське перпендикуляр бағытта ғана максималды болады. Сфералық электромагниттік толқын гармоникалық тербелмелі нүктелік зарядтан таралады. Осы сфералық толқынның электр өрісінің күші мен магнит өрісінің индукциясы қашықтықтың бірінші қуатына кері пропорционалды түрде өте баяу төмендейді. Естеріңізге сала кетейік, электростатикалық өрістің күші Е -ге тең. Электромагниттік толқындар радиодан ұзақ қашықтыққа тарай алады. Ал толқын ағынының тығыздығының немесе бірлік ауданға қуатының жоғарылауымен ол тез төмендейді: мұндағы S = 4R - шардың бетінің ауданы. Нүктелік көзден шығатын толқынның қарқындылығы қашықтықтың квадратына кері пропорционал. Енді электромагниттік өріс энергиясының тербеліс жиілігіне тәуелділігін қарастырайық. Егер электр заряды Ox осінің бойымен x = x_cosot гармоникалық жиілігімен тербелсе, онда оның үдеуі гармоникалық жиілігімен уақыт бойынша өзгереді a = x" = |ox cosot |. Электромагниттік толқын трансляцияланатын қозғалатын зарядталған бөлшек арқылы жасалады. .Сондықтан электр өрісінің кернеулігі мен магниттік индукция толқындары Е-а, В-а үдеуіне тура пропорционал.Электр өрісінің энергия тығыздығы (13.5) w-2 және магнит өрісінің энергия тығыздығы Bw = (13.6) Сонымен тең. , электромагниттік өрістің энергия тығыздығы тең w \u003d w, + w1 \u003d 2. Енді электр өрісінің кернеулігі мен магнит өрісінің индукциясы E - a - u және B тең екенін ескерсек - a -, өріс энергиясының тығыздығы E2 жиілігінің төртінші дәрежесіне пропорционал болады B - 4 w= 2 - 6 және w = Электромагниттік ағын Толқынның немесе толқынның қарқындылығы жиіліктің төртінші дәрежесіне пропорционалды: I = wc - The электромагниттік өрістің тербеліс жиілігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым толқынның қарқындылығы, яғни аудан бірлігіне келетін қуат. жүктеу/скачать 50,86 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|