Elektromagnitik nurlanış

Tirbäneşlär Ektromagnitik nurlanışta

Elektromagnitik nurlanış yäki elektromagnitik dulqınnar, elektromagnit nurlanışı - fäzada tarala torğan elektromagnit qırı xaläteneñ üzgäreşläre.

Ektromagnitik dulqın taralışı häm tirbäneşläre

Ektromagnitik dulqın taralışı häm tirbäneşläre

Töse häm dulqın ozınlığı kürenä torğan nurlarda

Elektromagnit nurlanışı tübändägeçä bülenä:

• radiodulqınnar
• teraherz nurlanışı
• infraqızıl nurlanış
• kürenä torğan nurlar
• ultraşämäxä nurlanış
• Röntgen nurlanışı
• qatı gamma nurlanış

Ektromagnitik nurlanış spekrı

Ektromagnitik nurlanış spekrında: bilge, yışlıq, dulqın ozınlığı häm energiä

Elektromagnitik nurlanış här moxitta tarala ala. Vakuumda Elektromagnitik nurlanış sünmiçä çiksez aralıqta tarala ala. Şulay uq matdäle fäzada tarala.

Üzleklär

Elektromagnitik nurlanış töp sıyfatları: yışlıq, dulqın ozınlığı, polärlaşu.

Elektromagnitik nurlanış törkem tizlege vakuumda yaqtılıq tizlegenä tigez, başqa moxitta arzanraq bula.

Elektromagnitik nurlanış faza tizlege vakuumda yaqtılıq tizlegenä tigez, başqa moxitta arzanraq ta, yuğarıraq ta bulırğa mömkin.

Elektrodinamika elektromagnitik nurlanış üzleklären taswirlıy.

Taswir

Ektromagnitik nurlanış üzençälekläre:

• Dulqın vektorı, elektrik qır köçäneşlelege vektorı E häm magnit qırı köçäneşlelege vektorı H üzara perpendikulär bulalar.
• Ektromagnitik dulqınnar - arqılı dulqınnar - elektrik qır köçäneşlelege vektorı häm magnit qırı köçäneşlelege vektorı dulqın taralışı yünäleşenä perpendikulär räweştä tirbälilär.
• Vakuum aşa tarala ala

İsäpläw

Ektromagnitik nurlanışnı taswirlawçı tigezlämälär Makswell tigezlämälärennän tabıla.

$\nabla \cdot \mathbf {E} =0\qquad \qquad \qquad \ \ (1)$

$\nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}\qquad \qquad \ (2)$

$\nabla \cdot \mathbf {B} =0\qquad \qquad \qquad \ \ (3)$

$\nabla \times \mathbf {B} =\mu _{0}\epsilon _{0}{\frac {\partial \mathbf {E} }{\partial t}}\qquad \quad \ (4)$

isäpläp tababız:

$\nabla \times \left(\nabla \times \mathbf {A} \right)=\nabla \left(\nabla \cdot \mathbf {A} \right)-\nabla ^{2}\mathbf {A}$

$\nabla \times \left(\nabla \times \mathbf {E} \right)=\nabla \times \left(-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}\right)\qquad \qquad \qquad \quad \ \ \ (5)\,$

$\nabla \times \left(\nabla \times \mathbf {E} \right)=\nabla \left(\nabla \cdot \mathbf {E} \right)-\nabla ^{2}\mathbf {E} =-\nabla ^{2}\mathbf {E} \qquad \ \ (6)\,$

$\nabla \times \left(-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}\right)=-{\frac {\partial }{\partial t}}\left(\nabla \times \mathbf {B} \right)=-\mu _{0}\epsilon _{0}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {E} }{\partial t^{2}}}\quad \ \ \ \ (7)$

şulay itep:

$\nabla ^{2}\mathbf {E} =\mu _{0}\epsilon _{0}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {E} }{\partial t^{2}}}$

şulay uq magnit qırı öçen:

$\nabla ^{2}\mathbf {B} =\mu _{0}\epsilon _{0}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {B} }{\partial t^{2}}}.$

Dulqın tigezlämäsen tababız:

$\nabla ^{2}f={\frac {1}{{c_{0}}^{2}}}{\frac {\partial ^{2}f}{\partial t^{2}}}\,$

c₀ yaqtılıq tizlege

f taralış

yäki ğadiräk:

$\Box f=0$

biredä $\Box$ d'Alembert operatorı:

$\Box =\nabla ^{2}-{\frac {1}{{c_{0}}^{2}}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}={\frac {\partial ^{2}}{\partial x^{2}}}+{\frac {\partial ^{2}}{\partial y^{2}}}+{\frac {\partial ^{2}}{\partial z^{2}}}-{\frac {1}{{c_{0}}^{2}}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}\$

Tizlek:

$c_{0}={\frac {1}{\sqrt {\mu _{0}\epsilon _{0}}}}$

Elektrik qır öçen:

$\mathbf {E} =\mathbf {E} _{0}f\left({\hat {\mathbf {k} }}\cdot \mathbf {x} -c_{0}t\right)$

$\nabla ^{2}f\left({\hat {\mathbf {k} }}\cdot \mathbf {x} -c_{0}t\right)={\frac {1}{{c_{0}}^{2}}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}f\left({\hat {\mathbf {k} }}\cdot \mathbf {x} -c_{0}t\right),$

elektrik qır köçäneşlelege vektorı häm magnit qırı köçäneşlelege vektorı dulqın taralışı yünäleşenä perpendikulär räweştä tirbälilär:

$\nabla \cdot \mathbf {E} ={\hat {\mathbf {k} }}\cdot \mathbf {E} _{0}f'\left({\hat {\mathbf {k} }}\cdot \mathbf {x} -c_{0}t\right)=0$

$\mathbf {E} \cdot {\hat {\mathbf {k} }}=0$

$\nabla \times \mathbf {E} ={\hat {\mathbf {k} }}\times \mathbf {E} _{0}f'\left({\hat {\mathbf {k} }}\cdot \mathbf {x} -c_{0}t\right)=-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}$

$\mathbf {B} ={\frac {1}{c_{0}}}{\hat {\mathbf {k} }}\times \mathbf {E}$

Dulqın ozınlığı $\lambda =2\pi /k$

k - dulqınça san

$\lambda \nu =c$

$\omega =ck$

Arqılı dulqın:

$\mathbf {k} \cdot \mathbf {E} =0$

$\mathbf {k} \cdot \mathbf {H} =0$

Elektromagnit dulqını energiäse

Elektromagnit dulqını energiäseneñ tığızlığı:

$w={\frac {1}{8\pi }}(E^{2}+H^{2})$

Elektromagnit dulqını energiäseneñ tığızlığı (waqıtqa urtalaşqan):

$w={\frac {1}{16\pi }}(E_{0}^{2}+H_{0}^{2})$

Elektromagnit dulqını energiäse ağımınıñ tığızlığı - Umov-Poynting vektorı:

$\mathbf {S} ={\frac {c}{4\pi }}[\mathbf {E} \times \mathbf {H} ]$

Ädäbiät

• Физика. Большой энциклопедический словарь/Гл. ред. А. М. Прохоров. — 4-е изд. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1999. — С. 874—876. ISBN 5-85270-306-0 (БРЭ)
• Кудряшов Ю. Б., Перов Ю. Ф. Рубин А. Б. Радиационная биофизика: радиочастотные и микроволновые электромагнитные излучения. Учебник для ВУЗов. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. — 184 с — ISBN 978-5-9221-0848-5
• Reitz, John; Milford, Frederick; Christy, Robert (1992). Foundations of Electromagnetic Theory (4th ed.). Addison Wesley. ISBN 0-201-52624-7.
• Jackson, John David (1999). Classical Electrodynamics (3rd ed.). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-30932-X.
• Allen Taflove and Susan C. Hagness (2005). Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method, 3rd ed. Artech House Publishers. ISBN 1-58053-832-0.

[