Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля

  • Просмотров 4455
  • Скачиваний 616
  • Размер файла 140
    Кб

АНАЛИЗ И РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ ВОЛНАМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ АНАЛИЗ И РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ ВОЛНАМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ Сидоренков В.В. МГТУ им. Н.Э. Баумана Застарелый, возрастом уже более века парадокс существования синфазных волн компонент электромагнитного поля и их способности переноса энергии этого поля, наконец, успешно и весьма нетривиально разрешен, а сами результаты проведенных

исследований представляют собой серьезное концептуальное развитие основных физических представлений о структуре и свойствах электромагнитного поля в классической электродинамике. Концепция электромагнитного (ЭМ) поля является центральной и основополагающей в классической электродинамике, поскольку считается [1], что с помощью этого поля осуществляется взаимодействие разнесенных в пространстве электрических зарядов.

При этом полагают все явления электромагнетизма физически полно представленными указанным полем, свойства которого исчерпывающе описываются системой электродинамических уравнений Максвелла: (a) (c) где Важнейшим фундаментальным следствием уравнений Максвелла служит тот факт, что компоненты Аналогично можно получить волновое уравнение для магнитной напряженности С целью ответа на вопрос, что переносят эти волны, и как они

возбуждаются, обратимся к закону сохранения энергии, аналитическую формулировку которого можно получить при совместном решении уравнений Максвелла (1) в виде так называемой теоремы Пойнтинга: Согласно (2), поступающий извне поток ЭМ энергии, определяемый вектором Пойнтинга Проанализируем параметры распространения ЭМ поля в виде плоской линейно поляризованной волны в однородной изотропной материальной среде. С точки зрения

большей общности при анализе характеристик распространения указанного поля обычно значительно удобней использовать не волновые уравнения, а напрямую - сами уравнения системы (1), являющиеся по сути дела первичными уравнениями ЭМ волны. С этой целью рассмотрим волновой пакет, распространяющийся вдоль оси x с компонентами В конкретном случае среды идеального диэлектрика ( Поскольку суть электромагнетизма - это взаимодействие