Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля — страница 4

  • Просмотров 4507
  • Скачиваний 618
  • Размер файла 140
    Кб

необычные структуры между собой также тождественны, а волновые решения уравнений в традиционной литературе не рассматривались. Итак, рассмотрим волновой пакет плоской линейно поляризованной электрической волны с компонентами В конкретном случае среды идеального диэлектрика ( Специфика состоит в том, что при распространении в диэлектрической среде компоненты поля сдвинуты между собой по фазе на Справедливости ради уместно

сказать, что впервые о реальности магнитной поперечной волны с двумя ее компонентами Полностью аналогичные рассуждения для пакета плоской волны векторного потенциала с компонентами Как видим, именно уравнения поля ЭМ векторного потенциала (6) описывают волны, переносящие в пространстве поток момента импульса, которые со времен Пойнтинга безуспешно пытаются описать с помощью уравнений ЭМ поля (1) (см. анализ в [5]). В этой связи

укажем на пионерские работы [6], где обсуждается неэнергетическое (информационное) взаимодействие векторного потенциала со средой при передаче в ней потенциальных волн и их детектирование с помощью эффекта, аналогичного эффекту Ааронова-Бома. Согласно соотношениям (5), синфазные между собой компоненты волны поля ЭМ векторного потенциала имеют сдвиг по фазе колебаний на Для проводящей среды в асимптотике металлов ( Однако

вернемся к анализу энергетики распространения составляющих реального электромагнитного поля в виде плоских волн в диэлектрической среде без потерь ( Выясним, выполняется ли это выражение для плоской монохроматической электрической волны, полевые компоненты которой, согласно волновым решениям уравнений системы (7), обладая сдвигом фазы на Такой результат вполне удовлетворяет закону сохранения энергии, поскольку усреднение

по времени этого соотношения дает а потому электрическая волна действительно переносит в пространстве чисто электрическую энергию: Соответственно, для магнитного поля, распространяющегося в однородной среде без потерь, закон сохранения магнитной энергии согласно (11) запишется в виде соотношения: Рассмотрим, как выполняется этот закон для плоской монохроматической магнитной волны, полевые компоненты которой, согласно

волновым решениям уравнений (8), имеют следующий вид: Итак, в случае магнитного поля снова приходим к физически здравому результату, когда в пространстве без потерь посредством магнитной волны переносится чисто магнитная энергия Таким образом, аргументированно установлено, что в Природе объективно существует сравнительно сложное и необычное с точки зрения традиционных представлений вихревое четырехвекторное поле в виде