Лекции и конспекты по физике

Электродинамика
Электрический заряд
Электрическое поле в вакууме
Работа электрических сил
Потенциал электростатического поля
Графическое изображение электростатического поля
Практическое занятие по физике
Тепловое излучение
Специальная теория относительности

Законы фотоэффекта

Теория атома водорода по Бору
Волновые свойства микрочастиц
Контрольная работа № 1
Уравнение Шредингера
Квантовая модель атома водорода
Многоэлектронные атомы. Принцип Паули

Квантовая теория свободных электронов в металле

Нерелятивистская квантовая механика
Атомное ядро. Закон радиоактивного распада.
Изучить экзоэнергетические реакции деления и синтеза.
Лекции и конспекты по физике

Векторы электромагнитного поля

Закон электромагнитной индукции
Теорема Гаусса в дифференциальной форме
Векторные операции в различных системах координат
Силовые линии и эквипотенциальные поверхности
Граничные условия на поверхности раздела двух диэлектриков.
Поле внутри проводящего тела в условиях электростатики
Плоскопараллельное поле
Ёмкость
Поле и ёмкость параллельных несоосных цилиндров
Формулы Максвелла
Ротор (вихрь)
Электрическое поле в проводящей среде
Магнитное поле постоянных токов
Расчет магнитных экранов
Энергия магнитного поля
Переменное электромагнитное поле в неподвижной среде
Плоская волна в проводящей среде
Теорема Умова-Пойнтинга
Поверхностный эффект
Атомная физика
Атомные ядра

РАДИОАКТИВНОСТЬ

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ
ФИЗИКА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
 

Плоская волна в проводящей среде

Рассмотрим распространение плоской электромагнитной волны в проводящей среде, которая простирается теоретически в бесконечность.

Электромагнитная волна проникает из диэлектрика в проводящую среду и распространяется в ней. Так как среда теоретически бесконечна и падающая волна не встречает границы, которая изменила бы ее распространение, то отраженной волны в данном случае не возникает.

,

.

Так как  и : ,

Постоянную интегрирования  найдем из пограничных условий. Если обозначить напряженность магнитного поля на поверхности проводящей среды через , то при  и:

,

,

Чтобы записать выражения для линейных значений  и  необходимо правые части  и  умножить на  и взять мнимые части от полученных произведений. Получим:

(4.24)

(4.25)

Проанализируем выражения (4.24) и (4.25)

амплитуда

амплитуда .

По мере увеличения я множитель  уменьшается по показательному закону, следовательно, по мере проникновения электромагнитной волны в проводящую среду, амплитуды   и   уменьшаются по показательному закону.

Если принять  то кривая получена при

Для того чтобы охарактеризовать, насколько быстро уменьшается амплитуда падающей волны по мере проникновения в проводящую среду, вводят понятие глубины проникновения.

Рис. 4.9

5. Глубина проникновения и длина волны

Под глубиной проникновения  понимают расстояние вдоль направления распространения волны (ось Z), на котором амплитуда падающей волны  (или ) уменьшается в  раз. Глубину проникновения определяют с помощью выражения:

.

Отсюда следует, что ,  ,

то есть глубина проникновения зависит от свойств проводящей среды ( и ) и частоты .

Пример

Если электромагнитная волна имеет  и проникает в проводящую среду, у которой , то

, то есть на расстоянии 0,07 мм амплитуды  и снизились в 2,7183 раза.

Под длиной волны  в проводящей среде понимают расстояние вдоль направления распространения волны (вдоль оси Z), на котором фаза колебаний изменяется на . Длину волны определяют из уравнения:

.

Фазовая скорость распространения электромагнитной волны в проводящей среде — скорость, с которой следует перемещаться вдоль оси Z, чтобы колебание имело одну и ту же фазу.

Фаза колебаний:

,

.

Вопросы:

Какими средами ограничивается рассмотрение теории электромагнитного поля?

Запишите полную систему уравнений электромагнитного поля в дифференциальной форме.

Дайте определение плоской электромагнитной волны.

Какой угол в пространстве составляют  и падающей волны и на какой угол смещены во времени их мгновенные значения?

В виде суммы каких волн можно представить векторы  или ?

Что называется волновым сопротивлением? От чего оно зависит?

Чем объяснить, что электромагнитная волна затухает, проникая в проводящую среду?

Атомное ядро. Закон радиоактивного распада