valuri monocromatice
În acest caz, în cazul în care vectorii $ \ overrightarrow \ $ și $ \ $ overrightarrow undelor electromagnetice efectuează oscilații armonice cu aceeași frecvență, care se numește frecvența undei. un astfel de val se numește monocromatică. La distribuirea undă monocromatică întotdeauna loc motet constatat că oscilează în fază. Acest set de puncte se numește Wavefront. val monocromatica este nelimitat în timp și spațiu. Orice val nonmonochromatic poate fi reprezentat ca suma undelor monocromatice.val sferic
În cazul în care perturbația val sursă poate fi considerată mică (punct) la aceeași viteza de propagare a perturbațiilor este același în toate direcțiile (mediu izotrop este), Wavefront are forma unei sfere cu centrul de la sursa perturbației. O astfel de undă este numit sferic. Ecuația de undă sferică monocromatic poate fi scrisă ca:
în cazul în care $ a_0 $ - amplitudine egală cu unitatea în regiune de la sursa de undă.
Valul sferic este o abstracție, dar la o distanță de la o sursă de undă ($ r \ gg l, l-size \ Source \ val \ $) a frontului de undă poate fi considerată ca fiind sferică. În practică, se consideră în general că frontul de undă este sferic, în cazul în care distanța $ r $ mai mare decât dimensiunile liniare ale puterii de undă mai mult de 10 ori. În acest caz, intensitatea undei scade cu pătratul distanței de la sursa.
În cazul în care unda este considerat a fi sferice, frontul de undă se deplasează în direcția normală la el. vectori radius care sunt extrase dintr-o sursă de perturbare, raze devenind de-a lungul care se propagă frontul de undă. În acest caz, dacă mediul în care se propagă unda este anizotrop, razele și direcția de propagare a frontului de undă poate să nu fie aceleași.
unde plane
În cazul în care sursa undelor este foarte departe $ r \ a \ infty $ de la locul de observare, frontul de undă este considerată ca făcând parte din domeniul de aplicare o rază foarte mare, care este, într-o anumită aproximare să ia în considerare planul. unda electromagnetică este numit un apartament. în cazul în care vectorii $ \ overrightarrow \ $ și $ \ overrightarrow $ depind de timp și numai una dintre coordonatele carteziene. De exemplu, planul paralel față la val avion $ ZY $, atunci ecuatia unui plan de undă monocromatică poate fi scris ca:Din ecuația (2), că suprafața unei faze este determinată de starea de $ x = const $, adică paralel cu planul tuturor punctelor $ ZY $ sunt în aceeași fază.
Un front de undă plană se deplasează paralel cu ea însăși. Unda plane descrie un fascicul paralel. Intensitatea undei plane rămâne constantă pentru toate $ x $, amplitudinea undei nu depinde de coordonatei.
Unda plan este, de asemenea, un model ideal.
câmpuri electrice și magnetice ale undei plane monocromatice pot fi descrise folosind părți reale de ecuații:
în cazul în care $ \ overrightarrow = const, \ \ overrightarrow = const. $
Dacă ecuația undelor descrise de sinus sau cosinus, astfel de unde se numesc armonice.
unde electromagnetice polarizate
În orice moment, în final undă de lumină monocromatică plane câmp al vectorului câmp electric descrie o elipsă, - un val numit polarizată eliptic.
Dacă direcția oscilații transversale este stocată într-un plan, o astfel de undă se numește plan sau polarizat liniar. Avionul, care conține vectorul $ \ $ overrightarrow și undei normale ($ \ overrightarrow $), numit planul de polarizare. Din caracteristicile luminii polarizate naturale, în care, la un moment dat vectori $ \ overrightarrow, \ \ overrightarrow \ overrightarrow $ întotdeauna perpendicular, dar schimba direcția de-a lungul timpului aleatoriu. Se spune că lumina naturală are o simetrie axială în raport cu direcția de propagare. La luminii polarizate în plan a doi ales avionul, unul dintre ele este un vector de $ \ $ overrightarrow într-un alt vector de $ \ overrightarrow $. Lumina poate fi polarizata parțial.
Rezolvarea controlului în toate subiectele. 10 ani de experiență! Preț de la 100 de ruble. Perioada de la 1 zi!
Există și alte tipuri de polarizare val de forfecare.
Clasificarea undelor electromagnetice în funcție de frecvența lor
Spectrul electromagnetic este împărțit în undele radio, infraroșii, vizibile, ultraviolete, raze X și radiații gamma. Aceste porțiuni diferite ale spectrului nu este de natură fizică, și metoda de preparare și administrare a acestora. Între speciile de valuri nu există tranziții ascuțite porțiuni se pot suprapune peste limitele sunt condiționate.
- extra-lung ($ \ Nu
- lung ($ 30 kHz
- medie ($ 300kHz
- ultrascurte (metru, decimetru, centimetru, milimetru, micrometri) ($ 30MHz
Gama infraroșu este în intervalul: 300GGts6 $ \ cdot ^ Hz $.
Sarcină: Notați ecuația de undă pentru un val de lumină sferică, cum să-l supună unei decizii? Luați în considerare mediul în care se propagă unda, este izotrop.
Ecuația de undă pentru un scalar funcție $ f $ poate fi scris ca:
În coordonate sferice ($ r, \ theta, \ varphi $) operatorul de $ ^ 2 $ definit ca:
(1.1) ia forma, dacă onoarea pe care soluția dorită nu depinde de variabilele unghiulare:
Soluția acestei ecuații este expresia formei:
în cazul în care $ f_1 $ și $ f_2 $ - funcții arbitrare ale argumentelor respective. Soluția generală a ecuației (1.2) are forma:
Răspuns: Soluția ecuației pentru un val sferic (1.1) - este o superpoziție a două valuri, se deplasează de la centru (al doilea termen din (1.4)), este un val divergentă și un val care se deplasează spre centru (valuri convergente). Valoarea funcției $ f \ $ la un moment fix pe o sferă de rază constantă este constantă.
Tema: Scrieți o expresie pentru un plan de călătorie val de lumină armonică.
Dacă soluția ecuației undei este f = f (z, t) $ funcția $, care este superpoziției:
un astfel de val este plat. Dacă vom scrie funcția $ f_2 \ $ sub formă de:
în cazul în care $ A = $ const - amplitudine val, $ \ omega $ - frecvență funcție armonică. Un val este descris de ecuația (2.2) este planul val armonic. În acest caz, se deplasează în direcția pozitivă a axei Z. Deoarece unda se misca, atunci aceasta se numește o călătorie. În general, atunci când unda se propagă de-a lungul axei Z în direcția pozitivă, reprezentată ca o ecuație:
\ [F \ stânga (z, t \ dreapta) = Acos \ omega \ left (t- \ frac \ dreapta) + VSIN \ omega \ left (t- \ frac \ dreapta). \]
Dacă un avion val armonic se deplasează într-o direcție opusă axei Z, atunci ecuația acesteia devine:
\ [F \ stânga (z, t \ dreapta) = Acos \ omega \ stânga (t + \ frac \ dreapta) + VSIN \ omega \ stânga (t + \ frac \ dreapta). \]
Răspuns: $ f \ left (z, t \ dreapta) = Acos \ omega \ left (t- Frac \ dreapta \) + VSIN \ omega \ left (t- \ frac \ dreapta) $ sau $ f \ stânga (z, t \ dreapta) = Acos \ omega \ stânga (t + \ frac \ dreapta) + VSIN \ omega \ stânga (t + \ frac \ dreapta). $