Loading...
 

Widmo fal elektromagnetycznych

Maxwell nie tylko połączył w jedną całość podstawowe równania opisujące zjawiska elektromagnetyczne, ale wyciągnął z tych równań szereg wniosków o znaczeniu fundamentalnym. Z równań wiążących ze sobą pola elektryczne i magnetyczne

\( {\oint {{\bf E }\cdot d{\bf l }=\varepsilon =-{\frac{\mathit{d\phi}_{{B}}}{\mathit{dt}}}}} \)


oraz

\( {\oint {{\bf B }\cdot d{\bf l }}=\mu _{{0}}\varepsilon _{{0}}\frac{\mathit{d\phi}_{{E}}}{\mathit{dt}}+\mu _{{0}}I} \)


wynika, że każda zmiana w czasie pola elektrycznego wywołuje powstanie zmiennego pola magnetycznego, które z kolei indukuje wirowe pole elektryczne itd. Taki ciąg sprzężonych pól elektrycznych i magnetycznych tworzy falę elektromagnetyczną (zob. Rys. 1 ).

: Pole elektryczne {OPENAGHMATHJAX()}\bf E{OPENAGHMATHJAX} i magnetyczne {OPENAGHMATHJAX()}\bf B{OPENAGHMATHJAX} fali elektromagnetycznej o długości {OPENAGHMATHJAX()}\lambda {OPENAGHMATHJAX}
Rysunek 1: Pole elektryczne \( \bf E \) i magnetyczne \( \bf B \) fali elektromagnetycznej o długości \( \lambda \)


Maxwell wykazał, że wzajemnie sprzężone pola elektryczne i magnetyczne są do siebie prostopadłe i prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali, i że prędkość tych fal elektromagnetycznych w próżni jest dana wyrażeniem

\( {c=\frac{1}{\sqrt{\mu_{{0}}\varepsilon_{{0}}}}=2.9979\cdot {10}^{{8}}\frac{m}{s}} \)


Pokazał też, że przyspieszony ładunek elektryczny będzie promieniować pole elektryczne i magnetyczne w postaci fali elektromagnetycznej oraz, że w wypromieniowanej fali stosunek amplitudy natężenia pola elektrycznego do amplitudy indukcji magnetycznej jest równy prędkości \( c \)

\( {c=\frac{E_{{0}}}{B_{{0}}}} \)


Znany nam obecnie zakres widma fal elektromagnetycznych przedstawia Rys. 2. Wszystkie wymienione fale są falami elektromagnetycznymi i rozchodzą się w próżni z prędkością \( c. \) Różnią się natomiast częstotliwością (długością) fal. Przedstawiony podział wiąże się z zastosowaniem określonych fal lub sposobem ich wytwarzania.

: Widmo fal elektromagnetycznych
Rysunek 2: Widmo fal elektromagnetycznych


Poszczególne zakresy długości fal zachodzą na siebie, ich granice nie są ściśle określone.


Ostatnio zmieniona Poniedziałek 08 z Grudzień, 2014 13:51:25 UTC Autor: Zbigniew Kąkol, Kamil Kutorasiński
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.