22650

Випромінення електромагнітних хвиль. Електричне дипольне випромінення

Доклад

Физика

З останньої формули випливає що найбільша енергія випромінюється в площині перпендикулярній до напрямку коливань диполя . У напрямку коливань диполя електричні хвилі не випромін. Інтенсивність випромінювання пропорційна частоті коливань диполя в четвертому степені і квадрату амплітуди коливань.

Украинкский

2013-08-04

156 KB

10 чел.

22. Випромінення електромагнітних хвиль. Електричне дипольне випромінення.

Електромагнітне поле, випромінене довільною системою дають можливість знайти співвідношення: (для простоти розглянемо випромінювання електромагнітних хвиль у вакуумі: , , )

Розв’язки рівняння Даламбера:

;

;

Розподіл зарядів і струмів відомий ( і ).

Вважатимемо, що точка спостереження міститься на великих віддалях порівняно з розмірами системи:

,  - напрямлений від системи в точку спостереження. , то в знаменниках виразів для  та  можна покласти . Зробити це для аргументів функцій  та  ми можемо лише коли  та  повільно змінюється з часом.

             (1)

Будемо враховувати члени з найменшими степенями . Тому при обчисленні векторних операцій над  та  на великих віддалях функцію  можна вважати сталою. Дістанемо критерій цього, отримавши градієнт від

 

Якщо густина заряду коливається з часом з частотою , то ; , другим доданком можна знехтувати, якщо  або  ( - довжина електромагнітної хвилі). Область простору, що задовольняє цю умову, називається хвильовою зоною випромінювача. Вважаємо, що умова виконується

            

Співвідношення описують магнітне і електричне поля випромінювача. З цих формул випливає, що ,  і напрям поширення електромагнітних хвиль  взаємно перпендикулярні. Значення напруженостей електричного і магнітного полів спадають із збільшенням віддалі за законом .

Припустимо, що густина струму в системі періодично змінюється:

, якщо , то  можна розкласти за степенями ; , l – характерний розмір системи. Нехай це виконується, тоді обмежившись двома членами розкладу у формулі, дістанемо

Перший член цього розкладу визначає електричне дипольне випромінювання.

   

Розглянемо диполь, величина якого залежить від часу, а напрям залишається незмінним.

        

Поля напрямлені:  - по паралелях,  - по меридіанах.  - максимальне значення полів на екваторіальній площині ССК, мінімальне  - у напрямі полюсів .

Знайдемо енергію, випромінену диполем. Потік енергії через одиничну площадку, перпендикулярну до , визначається вектором Умова-Пойтінга: .

Енергія в одиницю тілесного кута: .  визначає інтенсивність випромінювання в одиницю тілесного кута. З останньої формули випливає, що найбільша енергія випромінюється в площині перпендикулярній до напрямку коливань диполя . У напрямку коливань диполя  електричні хвилі не випромін.

Повна енергія, що випромінюється диполем за одиницю часу:

;

Нехай дипольний момент створюється системою точкових зарядів, що рухаються.

Коли існує лише один заряд:

Звідси випливає наступне. Заряди випромінюють енергію лише в тому випадку, коли вони рухаються з прискоренням.

Нехай , тоді . Середнє за період значення: .

Інтенсивність випромінювання пропорційна частоті коливань диполя в четвертому степені і квадрату амплітуди коливань. Струми, що повільно змінюються з часом, майже не випромінюють електромагнітні хвилі.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57550. Організація рухової діяльності дітей в природних умовах старша група з використанням оздоровчих технологій 48 KB
  Діти ось погляньте який клубочок потрапив мені у руки. Ой діти клубочок нас перетворив на Зайченят. Естафета парами Перенеси капусту Діти діляться на дві команди і рядниною переносять капусту до корзини.
57551. Як розрізняють добро і зло 55.5 KB
  Мета: визначити що таке добро і зло; пояснити чому люди повинні вибирати між добром і злом як співвідносяться краса і доброта; аналізувати вчинки героїв літературних творів і життєві ситуації...
57552. Що означає бути щасливим? 34.5 KB
  Основні поняття і терміни: щастя індивідуальність характер самооцінка гармонія. Що таке щастя Що таке індивідуальність та характер Як здійснити самооцінку ІІІ. Що таке щастя.
57553. У чому виявляється милосердя? 54.5 KB
  Мета: розкрити поняття милосердя альтруїст егоїст; виховати почуття терпимості до думок та поглядів інших людей навчитися наводити приклади милосердя; навчити дітей розрізняти та аналізувати свої дії та вчинки...
57554. Спорт. Введення ЛО 81.5 KB
  Landschaftlich schönes Land mit vielen bewaldeten Bergen, blauen Seen, malerischen Städten und Dörfern; neutrales Land. (Österreich) Staat der „ewigen Neutralität“, Sitz vieler internationaler Organisationen, „kleiner Gigant“...
57555. Інтегрований урок з курсу «Я і Україна», образотворчого мистецтва, музики «Національний одяг, його особливості» 48.5 KB
  Ознайомити з українським національним одягом його особливостями. Оголошення теми завдань уроку Сьогодні на уроці ми будемо говорити про український одяг його особливості. Розповідь з елементами бесіди про український національний одяг.
57556. Богатырская тематика в изобразительном искусстве и музыке (А. П. Бородин – В. М. Васнецов) 81 KB
  Тип урока: интегрированный изобразительное искусство музыка биология продолжительность 90 мин. Организационный момент 2 мин. Изучение материала мотивация учебной деятельности подготовка к восприятию материала...
57557. Роль хімії та фізики в житті людини 94 KB
  Тип уроку: науковопрактична конференція. Головна проблема уроку: Інтеграція знань за допомогою методу проектів призводить до більш зацікавленого особистісно значимого і осмисленого сприйняття цих знаннь що посилює мотивацію і активність...
57558. Інтегрований урок “Любить свій край – це значить все любити” (Інтеграція з біологією та географією) 69.5 KB
  Мета уроку : повторити й поглибити знання учнів про займенник як частину мови його морфологічні ознаки; з’ясувати яку синтаксичну роль виконує в реченні займенник та які існують розряди займенників за значенням...