(ΚΕΦ 32) f( x x f( x) x z y

Σχετικά έγγραφα
ΚΥΜΑΤΑ, ΦΩΣ ΚΑΙ ΔΙΑΔΟΣΗ

8 η Διάλεξη Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, φαινόμενα συμβολής, περίθλαση

Κεφάλαιο31 Εξισώσεις Maxwellκαι ΗλεκτροµαγνητικάΚύµατα. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΠΗΓΕΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ. q e = C Φορτίο Ηλεκτρονίου 1.1. Ηλεκτρικό Πεδίο 2.1. Ηλεκτρικό Πεδίο Σημειακού Φορτίου Q Ηλεκτρικό Πεδίο Σημειακού

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ.

ΜΕΤΡΗΣΗ ΚΑΙ ΦΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΗ ΙΟΝΙΖΟΥΣΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ

ΠΗΓΕΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ (ΚΕΦ 28)

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Στοιχεία Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

max 0 Eκφράστε την διαφορά των δύο θετικών λύσεων ώς πολλαπλάσιο του ω 0, B . Αναλύοντας το Β σε σειρά άπειρων όρων ώς προς γ/ω 0 ( σειρά

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής

ΠΗΓΕΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ

ΗΜ & Διάδοση ΗΜ Κυμάτων

Πηγές μαγνητικού πεδίου Νόμος Ampere. Ιωάννης Γκιάλας 21 Μαίου 2014

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΚΥΚΛΩΜΑ 2019Κ1-2

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ

Κεφάλαιο 2 ο Ενότητα 1 η : Μηχανικά Κύματα Θεωρία Γ Λυκείου

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΧΕΙΜΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 12/02/12 ΛΥΣΕΙΣ

Κλασική Ηλεκτροδυναμική

1. Νόμος του Faraday Ορισμός της μαγνητικής ροής στην γενική περίπτωση τυχαίου μαγνητικού πεδίου και επιφάνειας:

ΣΕΜΦΕ ΕΜΠ Φυσική ΙΙΙ (Κυματική) Διαγώνισμα επί πτυχίω εξέτασης 02/06/2017 1

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ και ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Ηλεκτρομαγνητικά κύματα

Φυσική IΙ. Ενότητα 12: To φως. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ (ΚΕΦ 27) Μαγνητικές δυνάμεις

Σύγχρονη Φυσική 1, Διάλεξη 4, Τμήμα Φυσικής, Παν/μιο Ιωαννίνων Η Αρχές της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας και οι μετασχηματισμοί του Lorentz

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΠΕΔΙΑ ΚΑΙ ΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 21 Κυματική ΦΥΣ102 1

1. Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος, το οποίο διαδίδεται στο κενό στη

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ. Η F m είναι δύναμη εξαρτώμενη από την ταχύτητα

Experiments are the only means of knowledge. Anyother is poetry and imagination. M.Plank 2 ΟΙ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΤΟΥ MAXWELL

Φυσική για Μηχανικούς

ιαγώνισμα στη Φυσική Γ Λυκείου Κατεύθυνσης Επαναληπτικό Ι

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Μετατροπή από καρτεσιανό σε κυλινδρικό σύστηµα Απειροστές ποσότητες... 7

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 «Κυμάνσεις» Μαρία Κατσικίνη users.auth.gr/~katsiki

γ) Να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις απομάκρυνσης - χρόνου, για τα σημεία Α, Β και Γ, τα οποία απέχουν από το ελεύθερο άκρο αντίστοιχα,,

Φυσική για Μηχανικούς

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ» ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

πάχος 0 πλάτος 2a μήκος

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΕΡΓΑΣΙΑ 6. Ημερομηνία Παράδοσης: 29/6/09

Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

Σχήμα 1 Μορφές κυμάτων (α) Μονοδιάστατο, (β) Διδιάστατο, (γ) και (δ) Τρισδιάστατα. [1]

Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα Κεραίες

β) Για ένα μέσο, όπου το Η/Μ κύμα έχει ταχύτητα υ

Φυσική για Μηχανικούς

Εφαρμογές Νόμος Gauss, Ηλεκτρικά πεδία. Ιωάννης Γκιάλας 7 Μαρτίου 2014

Ανακτήθηκε από την ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΚΛΙΜΑΚΑ

ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΤΑΞΗ ΤΜΗΜΑ ΗΜ/ΝΙΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 11/3/2012 ΧΡΟΝΟΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 10:30-13:30

ΘΕΩΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ. Κ. Γ. Ευθυμιάδης Αικ. Σιακαβάρα Ε. Παπαδημητράκη-Χλίχλια Ι. Α. Τσουκαλάς

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΤΟΜΟΣ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1

Νόμος Faraday Κανόνας Lenz Αυτεπαγωγή - Ιωάννης Γκιάλας 27 Μαίου 2014

Δυναμική Ηλεκτρικών Μηχανών

ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

Διάλεξη 2. Ηλεκτροτεχνία Ι. Κυκλώματα συνεχούς και Ηλεκτρομαγνητισμός. Α. Δροσόπουλος

sin(30 o ) 4 cos(60o ) = 3200 Nm 2 /C (7)

Φυσική για Μηχανικούς

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015

Κλασική Ηλεκτροδυναμική

1 ο ΘΕΜΑ Α. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. . Σύµφωνα µε την αρχή της επαλληλίας των κινήσεων, η αποµάκρυνση του σώµατος κάθε στιγµή, όπου: εφθ =

Θ'εματα Γ Λυκείου. ΘΕΜΑ 1 ο

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 5

Φυσική για Μηχανικούς

Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι

Στο μαγνητικό πεδίο του πηνίου αποθηκεύεται ενέργεια. Το μαγνητικό πεδίο έχει πυκνότητα ενέργειας.

Πυκνότητα φορτίου. dq dv. Μικρή Περιοχή. φορτίου. Χωρική ρ Q V. Επιφανειακή σ. dq da Γραµµική λ Q A. σ = dq dl. Q l. Γ.

Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο Τ Ο Μ Ε Α Σ Φ Υ Σ Ι Κ Η Σ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Ηλεκτρική Ενέργεια. Ηλεκτρικό Ρεύμα

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ GAUSS ΚΕΦ.. 23

4ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 21 εκέµβρη ο Κεφάλαιο - Κύµατα. Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

Γιατί δεν πιάνεται; (δεν το αισθανόμαστε- δεν το πιάνουμε)

Φυσική για Μηχανικούς

Η αριστερή μεριά εξαρτάται μόνο από το z και η δεξιά μόνο από το t, έτσι και οι δυο πρέπει να είναι σταθερές. Καλούμε την σταθερά

ΑΜΟΙΒΑΙΑ ΕΠΑΓΩΓΗ, M. Θεωρούμε δύο πηνία όπου στο ένα ελέγχουμε το ρεύμα και στο δεύτερο μετράμε την ΗΕ στα άκρα του. N

ΚΑΛΗ ΧΡΟΝΙΑ. b. x = 5ημ10πt (S.I.). c. x = 5ημ(10πt+π) (S.I.). d. x = 15ημ10πt (S.I.). ( μονάδες 5)

Φυσική για Μηχανικούς

Μικροκυματικές Επικοινωνίες & Τεχνολογίες Χιλιοστομετρικών Κυμάτων

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009

ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ και ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ (ΚΕΦ 24)

( ) ( ) ( )z. HMY Φωτονική. Διάλεξη 08 Οι εξισώσεις του Maxwell. r = A r. B r. ˆ det = Βαθμωτά και διανυσματικά μεγέθη

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

Φίλιππος Φαρμάκης Επ. Καθηγητής. Δείκτης διάθλασης. Διάδοση του Η/Μ κύματος μέσα σε μέσο

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ. Ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο γεννά ηλεκτρικό ρεύμα

ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ

Ενδεικτικές Λύσεις Θεμάτων Τελικών Εξετάσεων στη Θεματική Ενότητα ΦΥΕ34

ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ και ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ

ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙΙ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕ ΙΟ

Φυσική για Μηχανικούς

Ηλεκτρισμός & Μαγνητισμός

2 ο ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Φυσική για Μηχανικούς

6.10 Ηλεκτροµαγνητικά Κύµατα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑ ΘΕΩΡΙΑΣ

Φυσική για Μηχανικούς

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ

Transcript:

(ΚΕΦ 3) f( x x f( x) x z y

ΣΥΝΟΨΗ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΥ J. C. Maxwell (~1860) συνόψισε τη δουλειά ως τότε για το ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο σε 4 εξισώσεις. Όμως, κατανόησε ότι οι εξισώσεις αυτές (όπως μέχρι τώρα τις έχουμε συζητήσει) έχουν μια ασυνέπεια σχετιζόμενη με την διατήρηση του φορτίου! Νόμος Gauss Νόμος Gauss Για μαγνητισμό Νόμος Faraday Νόμος Ampere Δεν είναι εύκολο να δούμε αυτή την ασυνέπεια, όμως διακρίνουμε έλλειψη συμμετρίας εδώ:

Νόμος του Ampere προβληματικός! Νόμος του Gauss: Συμμετρία: Αμφότερα και B υπακούουν την ίδια μορφή εξίσωσης (διαφορά μαγνητικό φορτίο δεν υπάρχει!) Νόμοι Ampere και Faraday:! Εάν ο νόμος του Ampere ήταν σωστός, το δεξιό μέλος του νόμου του Faraday θα έπρεπε να είναι 0 αφού δεν υπάρχει μαγνητικό ρεύμα. Συνεπώς ίσως έχει πρόβλημα ο νόμος του Ampere. Πράγματι, Ο Maxwell πρότεινε μια τροποποίηση του νόμου του Ampere προσθέτοντας άλλο έναν όρο (το ρεύμα μετατόπισης ) στο δεξί μέλος της εξίσωσης! Δηλ.

Ρεύμα Μετατόπισης Θεωρείστε φορτιζόμενο πυκνωτή: Χρησιμοποιούμε το νόμο του Ampere για να υπολογίσουμε το μαγνητικό πεδίο ακριβώς πάνω από το πάνω πλακίδιο Νόμος του Ampere: 1) Κόκκινος βρόχος Ampere, I enc = I ) Πράσινος βρόχος Ampere, I = 0 Bdl = µ I 0 enc

Ρεύμα Μετατόπισης Δρόμος P Στο δρόμο P τερματίζονται δύο επιφάνειες ο κύκλος S 1 και η εξογκωμένη επιφάνεια S που περνά από το διάκενο των οπλισμών. Από τον S 1 περνά I και από τον S 0. Δεν έχουμε ρεύμα μεταξύ των οπλισμών του πυκνωτή, όμως έχουμε ένα μεταβαλλόμενο πεδίο. Μπορεί αυτό να ισοδυναμεί με ρεύμα; Q = Q = ε0a = ε0φ ε A 0 Αυτό ονομάζεται ρεύμα μετατόπισης dq dt dφ dt = ε0 I d

da = dl Bdl q ε 0 dφ = dt Εξισώσεις Maxwell Νόμος Gauss BdA = 0 = µ I + εµ 0 0 0 dφ dt Αυτές περιγράφουν όλα τα Η-Μ φαινόμενα και είναι συμβατοί με όλες τις άλλες θεωρίες π.χ. σχετικότητα. Περιγράφουν και το φως. B F= q ( + v B) Νόμος Faraday Νόμος Lorentz Νόμος Gauss για το μαγνητικό πεδίο Νόμος Ampere Maxwell

= B = ρ ε 0 0 Εξισώσεις Maxwell (Διαφορική μορφή) Νόμος Gauss Νόμος Gauss για το μαγνητικό πεδίο B = t B = µ 0J + εµ 0 0 Νόμος Faraday Νόμος Ampere Maxwell

Εξισώσεις Maxwell Στον ελεύθερο χώρο οι εξισώσεις του Maxwell ανάγονται στις εξής: da = 0 BdA = 0 Μπορούν να λυθούν δίνοντας τις ακόλουθες διαφορικές εξισώσεις για το και B για την 1-D διάδοση στον άξονα x. y y Bz Bz ε µ = ε µ dl Bdl dφ = dt = εµ 0 0 = o o o o Αυτές είναι κυματικές εξισώσεις. Εδώ μεταβλητά είναι τα πεδία στο χώρο και το χρόνο. B dφ dt = B = 0 0 B = t B =εµ 0 0

3-D Κυματική εξίσωση για το Ε = 0 =εµ 0 0 (στον κενό χώρο) B = 0 B =εµ B = 0 0 t ( εµ 0 0 ) B ( B) ( ) = ( ) = = 0 ( ) ( ) = εµ 0 0 και ομοίως: B B =εµ 0 0

k = π λ v ω = λf = Σύνοψη κυμάτων Κυματική εξίσωση σε μια διάσταση: έχει γενική λύση της μορφής*: (, ) = cos( ω ) h x t A kx t = πf = ω k π T h( x, t) = h ( x vt) + h ( x + vt) 1 h 1 όπου h 1 παριστά κύμα που οδεύει στην +x διεύθυνση & και h στην -x διεύθυνση &. Μια ειδική λύση για αρμονικά κύματα που οδεύουν στην +x διεύθυνση είναι: h λ A = v A = πλάτος λ = μήκος κύματος f = συχνότητα v = ταχύτητα k = κυματαριθμός h x

*Απόδειξη h( x, t) h1( x vt) ( x vt) h( x + vt) ( x + vt) h1( x vt) h( x + vt) = + = + ( x vt) ( x + vt) ( x vt) ( x + vt) 1 = + h( x,) t h ( x vt) h ( x + vt) ( x vt) ( x + vt) h ( x, t ) 1( ) ( ) ( ) ( ) 1( ) ( ) = h x vt x vt + h x + vt x + vt = v h x vt + v h x + vt ( x vt) ( x + vt) ( x vt) ( x + vt) 1 = v + v h(,) x t h ( x vt) h ( x + vt) ( x vt) ( x + vt) h = 1 v h

& Απόδειξη Θεωρούμε το f(x) = Τι κάνει το f(x-vt); Το f(x-vt) είναι ένα οδεύον κύμα κινούμενο προς τα δεξιά (+x)

Πως οι εξισώσεις του Maxwell οδηγούν σε M κύματα; Εύρεση της κυματικής εξίσωσης θεωρώντας ένα 1-D επίπεδο κύμα διαδιδόμενο στον x

Κυματική εξίσωση dφ dt Αρχή από εξ. Ampere-Maxwell Bdl = εµ 0 0 = εµ 0 0 d dt da

Εφαρμογή στο κόκκινο παρ/μο: Κυματική εξίσωση Bdl = B ( x,) t l B ( x + dx,) t l z d y εµ 0 0 da = εµ 0 0 ldx dt z B( x dxtl,) B( xtl,) y = dx z + z εµ 0 0l B z εµ y Στο όριο που το dx είναι πολύ = μικρό: 0 0

Τώρα πάμε στο νόμο του Faraday Κυματική εξίσωση dl dφ dt B = = d dt BdA

Τώρα πάμε στο νόμο του Faraday Κυματική εξίσωση dl Εφαρμογή στο κόκκινο παρ/μο: d = dt dl = y( x + dx,) t l y( x,) t l d Bz BdA = ldx dt BdA ( x+ dxtl,) ( xtl,) B = dx t y y z Στο όριο που το dx είναι πολύ μικρό: y = B z

1-D Κυματική εξίσωση για το Ε y = B z B z = εµ y 0 0 Παίρνουμε την παράγωγο ως προς x της 1 ης και αντικαθιστούμε στην η εξίσωση y y Bz Bz y = = = = εµ 0 0 y y = εµ 0 0

1-D Κυματική εξίσωση για το Ε y y = εµ 0 0 Αυτή είναι εξίσωση κύματος. Έστω: = f ( x vt) y y = f ''( x vt) x v = y = v f ''( x vt) 1 µε 0 0

1-D Κυματική εξίσωση για το Β B z = y B z = εµ y 0 0 Παίρνουμε την παράγωγο ως προς x της 1 ης και αντικαθιστούμε στην η εξίσωση B B B = = = = z z y y 1 z εµ 0 0 Bz Bz = εµ 0 0

Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία Αμφότερα τα & B οδεύουν ως κύματα: y y = εµ 0 0 Bz Bz = εµ 0 0 Όμως υπάρχουν αυστηρές σχέσεις μεταξύ τους: B z = y B z = εµ y 0 0 Εδώ, το y και το B z είναι όμοια και οδεύουν κατά μήκος του x άξονα

Έστω: Πλάτη των & B = f ( x vt); B = B f ( x vt) y 0 z 0 B z = y vb0f '( x vt) = 0f '( x vt) vb = 0 0 y και B z είναι τα «ίδια» όμως έχουν διαφορετικά πλάτη

Ηλεκτρομαγνητικά κύματα Μήκος κύματος(m) Συχνότητα (Hz) Ορατό φως Υπενθύμιση: λf =c

Ιδιότητες ΗΜ κυμάτων Ταξιδεύουν (στο κενό) με την ταχύτητα του φωτός c 1 = v = = µε 0 0 8 3 10 m Σε κάθε σημείο και κάθε χρονική στιγμή τα και B είναι σε φάση μεταξύ τους, με s B 0 = = B0 Τα και B είναι κάθετα μεταξύ τους και προς την διεύθυνση διάδοσης (είναι εγκάρσια): Διεύθυνση διάδοσης = Διεύθυνση του B c

Ενέργεια και διάνυσμα Poynting Πυκνότητες ενέργειας: Θεωρούμε κύλινδρο: ε 0 ue =, um = B µ 0 Ενέργεια στον κύλινδρο: 1 1 du = ( ue + um) Adz = ε0 + B Acdt µ 0 Ροή ενέργειας (ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας και ανά μονάδα χρόνου) 1 du c 1 c 1 S = = ε0 + B = ε0cb + B A dt µ 0 cµ 0 B ( ) B εµ 0 0c + 1 = µ µ 0 0 1

Διάνυσμα Poynting και ένταση Διεύθυνση ροής ενέργειας = διεύθυνση διάδοσης κύματος S = B µ 0 Διάνυσμα Poynting Μονάδες: J ανά m και s Ένταση I: I 0 0 0 0 =< B cb S >= µ = µ c = µ 0 0 0