Page 88 - 347_
P. 88
2. ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ХВИЛІ.
З рівнянь Максвела випливає, що змінне магнітне поле породжує
змінне електричне поле (рівняння 60.1), а змінне електричне поле в свою
чергу породжує змінне магнітне поле (рівняння 60.3). Таким чином, якщо
створити змінні електричне чи магнітне поле, та в навколишньому
просторі виникає послідовність взаємних перетворень електричного і
магнітного полів, які поширюються від точки до точки простору. Такий
процес буде періодичним в часі і просторі, а значить являє собою хвилю,
яка називається електромагнітною.
Таким чином, електромагнітна хвиля - це процес поширення в
просторі взаємозв'язаних змінних електричних і магнітних полів і як
випливає з рівняння Максвела - біжуча електромагнітна хвиля описується
рівняннями:
2 2 2 2
E E E E
0 0 (60.10)
x 2 y 2 z 2 t 2
2 2 2 2
H H H H
0 0 (60.11)
x 2 y 2 z 2 t 2
звідки швидкість поширення електромагнітних хвиль визначається
співвідношенням 60.12
1 1
(60.12)
0 0
Для вакууму за цією формулою отримаємо, що швидкість
поширення електромагнітних хвиль дорівнює швидкості поширення світла
8
с = 310 м/с (далі буде показано, що світло теж є електромагнітною
хвилею).
Наслідком теорії Максвела є також поперечність
електромагнітних хвиль в яких вектори напруженості електричного і
магнітного полів взаємно перпендикулярні і ці вектори коливаються в
однакових фазах. Миттєві значення E та H в будь-якій точці зв'язані
співвідношенням
E 0 H 0 (60.12)
Для хвилі будь-якої природи вводиться поняття фронту хвилі, тобто
геометричного місця точок з однаковою фазою коливань (або
геометричного місця точок то яких дійшли коливання). Якщо фронт хвилі
являє собою сферу, то говорять - сферична хвиля, якщо ж фронт хвилі
площина, то маємо справу з плоскою хвилею.
79