Равнинни електромагнитни вълни
Както е известно, електромагнитното поле е променлив във времето характер на вълната. Там ще се смята за много важно за практиката, но най-простият вид поле от движението на вълните, като името на самолет електромагнитни вълни.
Обща характеристика на вълнови процеси
Вълните се наричат общо гледна точка на люлеене в движението на непрекъснат медиен на. Заслужава да се отбележи, основната разлика в математическото описание на процесите на вълните и явления, като например колебания в напреженията и токовете на общи радио вериги.
Така например, ако веригите теория различна държавна система е уникално определени екстремни стойности на токове и напрежения в отделните отрасли, а след това процес обща референтна вълна изисква познаване на нейните характеристики в безкраен брой точки в пространството. Казано по друг начин, средата, в която се излъчва вълни е система с безкраен брой степени на свобода.
Изключително разнообразен физически характер на вълна явления. Ние сме наясно с вълни на повърхността на тежка течност, акустични звукови вълни, електромагнитни вълни и т.н.
Ето това е много трудно да се направи изчерпателен класификация. В концепцията за структурата на електромагнитните вълни лесно да сравняват две може да се представят, както и всички най-известните процес между една вълна - процес вълна на повърхността на водата и на процеса на вълната на звука.
Да кажем данни вълни се различават по посока на стрелките, показани на снимката по-долу. Представяне на изместване вакуум газ и кондензация в областите на пространство, звуковите вълни, характеризиращи се с това, че всяка отделна частица газ в тях варира в посока с схождащи посоката на разпространение на вълната на. Тези вълни са надлъжна име вълни. Просто ние използваме термини като скаларни вълни и акустична.
Вълни на водна повърхност имат много по-различен характер. Тук колебания частици се движат в посока, перпендикулярна на тенденциите на разпространение. Следователно, за вълна от този тип само малко посочва точки компенсират стойност относително колебания позиция на равновесие, и трябва да съдържат равнината, в която вибрациите се появят по-специално.
Такава равнина е име поляризация равнина вълна и процеса на вълна - вектор, или поляризиращи напречни вълни. По-нататък, например, ще се види, че електромагнитните вълни са един вид напречни вълни. Класификация на физическата природа на вълните зависи от конфигурацията, която установи пространство.
Анализ безкраен триизмерното пространство с Декартова координатна система X, Y, Z. В във всяка точка се получава стойност A (неговата физическа природа е безразличен), вариращи във времето и пространството в съответствие със закона
В пространството (в приложения въртящ момент) има монохроматичен плоска вълна. Наречен фаза вълни - аргумента на косинус е пространствено координира Z и функция на времето т. Ако Z заключване, количеството А става същата стойност през малки интервали от време, които са кратни на периода. Ако определеното време, стойността на А варира периодично по оста Z. с посочен като дължина на вълната. Лесно е да се отбележи, че ценностите и свързани помежду си:
Броят служи като значителна характеристика на процеса и се нарича вълната константа на вълната. Те могат също така да се използват термини като вълново число и константа фаза. цели стойности точката, от физическата точка, че тя показва колко фазата на вълната варира Радиан в прохода на един метър.
Намирането на две потенциални герои във формулата
съвместно с този самолет вълни би могло да дойде в две противоположни посоки.
Обадете се на повърхността фронт на вълната на самолет вълна на задоволяване на уравнението
Ясно е, че в този случай, най-фронтове на вълните са безкрайни самолетни движения в пространството със скорост
носи името на скоростта фаза и перпендикулярна на оста Z. От този момент тя се променя непрекъснато, само в една посока, уравнението
съответства на фронта на вълната в посока излъчва положителни Z ос. За да промените посоката на разпространението е промяна на знак във фазата на вълната. Свържете сложните амплитудите на самолетни вълни. В съответствие с по-рано обсъжда метод, за посадъчен вълна в положителна посока, ние имаме:
Определено за движим подходящ в обратна посока
Във всеки недвижими среда вълната неизбежно поради загубата на топлина е съпроводено с намаляване на тяхната амплитуда. От съображения елементарни необичайно лесно ще разберете разпад право. Тук е визуално представяне:
Да предположим, че в първоначалния равнина Z = 0, амплитудата на вълната като референтна стойност произволно приема като 100%. По-нататък се предположи, че преминаването на 1м от начина, по който амплитудата е намалена с 10%, т.е..
Лесно е да се види, че
General модел тук е вид
Както знаем от алгебра, че точно такъв имот има експоненциална функция, това е, когато всеобщото мнение може да записва съотношение пропорционалност
Тук носи името на амортисьорите константа на вълната. Въвеждане на комплекс размножаване константа и стойностите могат да бъдат комбинирани, т.е.
По този начин, реалната част е законът на фазова промяна вълна на посадъчния в момента като имагинерна част характеризира затихване.
Този тип на вълната се получават в случаите, когато точката на източника възбужда хомогенна неограничено пространство. Вълнови фронтове, защото на пълна симетрия на проблемните области са с изглед. Ако разгледаме най-простия случай, при който само на радиалната координата R зависи от амплитудата на колебание, че е възможно да се покаже, че законът за изменение на областта хармонична надежден във времето след запознанството:
или ако се формулират стойност А (R, т) от неговия комплекс амплитуда
Този резултат е лесно проверена чрез заместване в уравнението Хелмхолц
записана в сферична координатна система, като се вземе предвид пространствен симетрия на проблема.
В електродинамика, важен обект на изследване са точно сферични вълни, тъй като те са свързани с различни задачи за излъчването на антените. Ние трябва да се върне към разглеждането на сферични вълни по-подробно.
Възбудени безкрайни източници нажежаема подредени в Z-оста се наричат цилиндрична вълна. фронта на вълната имат изглед концентрични цилиндъра. На разстояние от оста е значително по-голяма от дължината на вълната може да бъде показано, че следните приблизителни уравнение:
Цилиндрични вълни се считат в сегменти на линейни проблеми проводници Електродинамични свързани с емисиите на електромагнитни вълни.
Свързани статии