Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны

По определению вектора потенциала

Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru

При дифференцировании по координате Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru можно считать константой; Имеет место тождество Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru

Рассмотрим распространение электромагнитных волн в вакууме, ограничившись лишь случаем монохроматической волны. Для нее получим:

Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru

Перейдем в этих формулах к пределу, считая Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru столь большим, что можно пренебречь различием в направлении векторов Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru и Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru , где Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru - единичный вектор, направленный из начала координат в точку наблюдения, а Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru по-прежнему вектор, направленный от излучателя к точке наблюдения. Это означает, что Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru .

На достаточно больших расстояниях можно считать, что Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru и соответственно Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru можно представить в виде:

Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru ,

где Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru - волновой вектор, направленный по направлению распространения электромагнитной волны. Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru и Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru - постоянные векторы, причем подразумевается, что в окончательном выражении требуется брать вещественную часть. Векторы Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru и Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru ортогональны к друг другу и вектору Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru . Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru . Полученные формулы задают плоские монохроматические волны, т.к. плоскость Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru является поверхностью равной фазы, т.е. равных значений Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru и Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru . Эти волны распространяются со скоростью Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru . Действительно, в момент времени Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru фазовый множитель имеет в точке Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru тоже значение, что имел в момент времени Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru в точке Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru . Т.е. Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru представляет собой скорость распространения поверхности равной фазы, т.е. фазовую скорость волны.

Вычислим вектор Поинтинга плоской волны:

Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru ,

где Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru .

Распространение плоских электромагнитных волн не сопровождается уменьшением их амплитуды и потока энергии, движущегося со скоростью света. Импульс плоской волны:

Распространение электромагнитных волн вдали от излучателя Плоские волны - student2.ru

Наши рекомендации