2 Излучение электрического диполя. Шкала электромагнитных волн
Согласно представлением классической электродинамики электромагнитные волны возбуждаются зарядами, двигающимися с ускорением.
Простейшим излучателем электромагнитных волн является электрический диполь, электрический момент которого изменяется во времени по гармоническому закону.
Всякую реальную излучающую систему можно рассчитывать, рассматривая излучение диполя.
Диполь излучает неодинаково в различных направлениях.
Интенсивность излучения диполя пропорциональна:
0 – угол между осью диполя и направлением излучения
Полярная диаграмма направленного излучения диполя:
Шкала электромагнитных волн
В зависимости от частоты или длины волны, а также от способа излучения и регистрации различают несколько видов эл. Волн.
-радиоволны;
-оптическое;
-рентгеновское;
- гамма-излучение.
В связи с особенностями распространения весь диапазон радиоволн принято делить на 9 подзон :
Рентгеновское излучение – возникает при взаимодействии заряженных частиц и фактов с атомами вещества от 10 до 100 нм. Испускаются возбужденными при радиоактивных превращениях, а также при распаде частиц.
Гамма-излучение – испускаются возбужденными атомамиядрами при радиоактивных превращениях и ядерных реакциях, а также возникают при распаде частиц и анигиляций пар
Кривая видности. В видимом диапазоне действие света на глаз световое ощущение зависит от длин волны.
Чувствительность глаза к свету разной длины волны, характеризуется кривой видности (частота от длины)
Билет 15
1 Ток смещения. Уравнение Максвелла
2 Показатель преломления Закон Снелла. Вывод закона Снелла из принципа Ферма
1 Ток Смещения. Уравнение Максвелла
Максвелл, основываясь на идеях Фарадея, обобщил законы, установленные экспериментально и разработал законченную теорию электромагнитного поля.
Теорией Максвелла решается основная задача электродинамики :
найти характеристики электромагнитного поля, заданной системой эл зарядов и поля.
Математически выражением т. Максвелла служат 4 уравнения, которые принято записывать в двух формах : интегральной и дифференциальной.
Для установления количественных отношений между изменяющимся электрическим полем и вызываемым им магнитным полем Максвелл ввел в рассмотрение так называемый ток смещения.
1-е уравнение :
Показывает, что источниками электрического поля могут быть не только электрические заряды, но и изменяющиеся во времени магнитные ноля.
2-уравнение :
показывает, что магнитные поля могут возбуждаться либо движущимися зарядами (электрическими токами), либо переменными электрическими полями
3- уравнение
Силовые линии имеют начало и конец.
4-е уравнение
Силовые линии замкнуты.
2 Показатель преломления. Закон Снелла
Абсолютным показателем преломления среды называется величина n, равная отношению скорости с электромагнитных волн в вакууме к их фазовой скорости v в среде.
Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления:
Геометрическая оптика. Вывод закона Снелл из принципа Ферма
Д
лина
световых волн мала, следовательно,
распространение света можно рассматривать
, отвлекаясь от волновой природы, и
считать, что свет распространяется
вдоль лучей.
1. Закон прямолинейного распространения света
2. i=i`
3.Отраженные и преломленные волны являются монохроматическими
4.Законы Снелиуса (преломление света)
Sin i/Sin r=n2/n1 ; n1Sin i=n2Sin r
Принцип Ферма: Свет распространяется по такому пути, для прохождения которого ему потребуется экстрим. время или точнее время должно быть либо экстрим., либо стационарным с одинаковым для всех возможных путей.
S=nr, r – геометрический путь, s – оптический путь, n – показатель преломления
Выведем з-н Снелиуса, используя принцип Ферма
Найдем точку С, в которой должен преломляться луч, чтобы оптическая длина пути S, была максимальной.
Пусть А`B`=b; A`C=x; CB`=b-x
S=S1+S2 – оптический путь
