Поляризация электромагнитных волн — страница 5

  • Просмотров 5198
  • Скачиваний 13
  • Размер файла 430
    Кб

при изучении свойств электромагнитных волн имеют бегущие плоские гармонические волны, так как любую другую волну можно представить через суперпозицию определенного набора таких волн. Векторы напряженности электрического поля и магнитной индукции в бегущей плоской гармонической волне взаимно ортогональны и изменяются синфазно в соответствии с уравнениями: , . (1.1) Волновой вектор указывает направление распространения

волны. Модуль волнового вектора называется волновым числом k и определяется по формуле: . (1.2) Напомним, что w – угловая или циклическая частота, l – длина волны, T= – период, n – частота, c – скорость света, – фаза волны в точке, описываемой радиусом–вектором , в момент времени t, j0 – начальная фаза. Кроме того, векторы , и составляют (правовинтовую) тройку векторов. Рис. 1.1. Правовинтовая тройка векторов , и Электромагнитные волны

переносят энергию, плотность которой равна сумме плотностей энергии электрического wE и магнитного wB полей и в вакууме определяется по формуле: (1.3) Произведение плотности энергии на скорость распространения волны дает модуль вектора плотности потока энергии (1.4) Сам же вектор плотности потока энергии, называемый вектором Пойнтинга, в вакууме определяется по формуле: . (1.5) На практике в типичных случаях векторы быстро

осциллируют, поэтому используют величину, которая называется интенсивностью волны . (1.6) Раздел 2. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН 2.1. Основные теоретические сведения, примеры решения задач и контрольные задания Из теории электромагнитных волн следует, что вектор напряжённости электрического поля плоской волны всегда расположен в плоскости, перпендикулярной направлению её распространения. Если колебания вектора

каким–либо образом упорядочены, то говорят, что волна поляризована. Если колебание вектора происходит строго в одной плоскости, то волну называют плоско-поляризованной (или линейно-поляризованной) рис. 2.1. Если концы вектора с течением времени описывают окружность или эллипс, то волну называют соответственно циркулярно- (по кругу) или эллиптически-поляризованной (рис. 2.2). При распространении волны колебания вектора происходят

в одной плоскости, называемой плоскостью поляризации При распространении волны конец вектора движется по спирали круглого (эллиптического) сечения. Рис. 2.1. Линейно-поляризованная волна Рис. 2.2. Циркулярно-поляризованная волна При циркулярной поляризации в зависимости от направления вращения вектора различают волны, поляризованные по правому и левому кругу. В первом случае вектор совершает вращение по часовой стрелке, а во