Issn 2072-0297 Молодой учёный Международный научный журнал Выходит еженедельно №3 (137) / 2017 р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я : Главный редактор
жүктеу/скачать 9,13 Mb. Pdf көрінісі
|
moluch 137 ch1
| Физика
Ф И З И К А Волновое уравнение для электромагнитного поля в вакууме Дуйсенова Гаухар Асылхановна, преподаватель Международный казахско-турецкий университет имени Х. А. Ясави (г. Туркестан, Казахстан) В статье рассматривается электрическое поле, по- рождающее магнитное, которое оказывается пе- ременным. Это переменное магнитное поле порождает электрическое. Таким образом, если возбудить с по- мощью колеблющихся зарядов переменное электро- магнитное поле, то в окружающем заряды пространстве возникнет последовательность взаимных превращений электрического и магнитного полей, распространяю- щихся от точки к точке. Этот процесс будет периодиче- ским во времени и в пространстве и следовательно, пред- ставляет собой волну. Система уравнений для электромагнитного поля по- лучена Максвеллом в середине XIX в. путем обобщения опытных данных электрическими зарядами, токами и маг- нитами. Уравнения Максвелла имеют очень глубокое фи- зическое содержание, далеко выходящее за рамки тех фактов и представлений, на основе которых они были по- лучены. Эти уравнения хорошо описывают быстропере- менное электромагнитное поле, включая световые волны, и составляют основу теории излучения электромагнитных волн движущимися зарядами и теории взаимодействия света и вещества. Уравнения Максвелла указывают, что электриче- ское и магнитное поле существуют одновременно и их со- вместное существование представляет собой электромаг- нитное поле. Процесс распространения в пространстве электромаг- нитного поля называется электромагнитной волной. В от- личие от механических волн, которые могут распростра- няться только в упругих средах, электромагнитные волны могут распространяться и в вакууме. Для распространения электромагнитных волн не тре- буется присутствия дополнительных сред. В этом смысле электромагнитные волны в вакууме элементарны, то есть фундаментальны. Однако, и в вакууме область примени- мости уравнений Максвелла ограничена, причем более детальное рассмотрение показывает тесную связь теории электромагнитного поля с другими основными разделами физики, прежде всего с квантовой теорией. Вакуум может вести себя как своеобразная оптическая среда. Электромагнитное поле имеет две компоненты — электрическую и магнитную. Первая описывается век- тором электрической напряженности, вторая — вектором магнитной напряженности. В удобной для оптики гаус- совой системе единиц уравнения Максвелла для электро- магнитного поля в вакууме имеют вид , 1 t H c E rot ∂ ∂ − = , 1 t E c H rot ∂ ∂ − = (1.1) 0 = E div 0 = H div (1.2) Здесь E и H — напряженности электрического и магнитного полей, c — скорость света в вакууме. Пер- вое уравнение (1.1) представляет собой математическую формулировку закона электромагнитной индукции, а вто- рое — показывает, что магнитное поле порождается пе- ременным электрическим полем. Первое уравнение (1.2) выражает факт отсутствия статического электрического поля в вакууме, а второе — постулирует отсутствие маг- нитных зарядов. жүктеу/скачать 9,13 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|