V =	1	,
	ε0 μ0 ε μ

ε и μ – соответственно диэлектрическая и магнитная проницаемость среды.

c =	1	,
	ε0 μ0

ε0 и μ0 – соответственно электрическая и магнитная постоянная. В вакууме: Vф = с

Vф – фазовая скорость В среде: Vф.ср. < с

Из теории Максвелла следует поперечность электромагнитных волн.

Рис. 16.1

(17.5)

(17.6)

Векторы Ε, Η и V образуют правовинтовую тройку.

Векторы Ε и Η всегда колеблются в электромагнитной волне в одинаковых фазах. Мгновенные значения векторов Ε и Η:

	∂2 E	z	=		1	∂2 E	,	(17.7)
	∂x2			V 2		∂t 2
	∂2 H y		=	1		∂2 H	,	(17.8)
	∂x2				V 2	∂t 2

Ez = Ez0 cos(ωt −k x +ϕ) ,

H y = H y0 cos(ωt −k x +ϕ) .

§18. Энергия электромагнитной волны. Импульс электромагнитного поля

ω =				W		,
				V
ωэ =		ε	ε E 2				,		(18.1)
		0
			2
ωм =	μ		μ H			2		,	(18.2)
	0
			2

36

ω =ωэ +ωм =				ε	ε E	2	μ	μ H 2	= 2ωэ =
				0	2	+	0	2		,	(18.3)
	ε	ε E 2
= 2			= ε0ε E ε				0ε E = ε0ε μ0 μ EH
	0	2
					S =ωV ,						(18.4)

где S – модуль вектора плотности потока электромагнитной энергии (модуль вектора УмоваПойнтинга).

Сам вектор Умова-Пойнтинга находится по формуле (18.5)
S = [E , H ].	(18.5)

Вектор S направлен в сторону распространения электромагнитной волны, а его модуль равен энергии, переносимой электромагнитной волной за единицу времени через единичную площадку, которая перпендикулярна направлению распространения волны.

p =	W	,	(18.6)
	c
где W – энергия электромагнитного поля,
р – импульс электромагнитного поля,
с – скорость распространения электромагнитной волны.
Но: р = mс тогда
W = mc2 ,			(18.7)
Формула (18.7) – универсальная формула, по которой можно определить энергию.

Вопросы для повторения

1.Что такое волна?

2.Какая волна называется продольной? Когда она возникает?

3.Какая волна называется поперечной? Когда она возникает?

4.Что такое волновой фронт?

5.Что такое волновая поверхность?

6.Какая величина называется длиной волны?

7.Какова связь между длиной волны, скоростью распространения и периодом?

8.Что такое волновое число?

9.Какая волна называется бегущей?

10.Какая волна называется плоской?

11.Какая волна называется сферической?

12.Какая волна называется стоячей?

13.Когда образуются узлы стоячей волны при отражении от препятствия?

14.Когда образуются пучности стоячей волны при отражении от препятствия?

37