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

70162. Виды и формы предпринимательской деятельности 251 KB
  Предпринимательство – это особый вид деятельности, особое поприще, преуспеть на котором не каждому под силу. Оно требует не только солидных экономических знаний, решительности, деловой хватки, готовности рисковать, но и способности к творчеству, неординарному мышлению.
70163. Датчиками Холла: их возможности применения в технике 935.46 KB
  Первые предложения по техническому использованию эффекта Холла были высказаны на рубеже XIX и XX вв. Реальная база для этого возникла, однако, значительно позднее, а именно со времени разработки технологии получения полупроводниковых материалов, характеризующихся значительными подвижностями носителей тока.
70164. Организация и оплата труда на предприятиях 158 KB
  Организация труда – составная часть экономики труда – это организация труда людей в процессе производства. Она способствует рациональному соединению техники и персонала, оптимизирует эффективное использование живого труда, обеспечивает сохранение здоровья работников и повышения...
70165. Анализ ценообразующих факторов 193.5 KB
  Перед всеми коммерческими и многими некоммерческими организациями встает задача назначения цены на свои товары и услуги. В условиях рыночной экономики успех любого предприятия или предпринимателя во многом зависит от того как правильно они будут устанавливать цены на свои товары и услуги.
70166. Службы управления персоналом на предприятии 245.5 KB
  Процесс формирования рыночных отношений требует изменения форм и методов хозяйствования основных звеньев экономики - предприятий. Новые общественно-экономические условия ставят производство перед необходимостью решения новых задач.
70168. Понятие культуры. Современные подходы к определению культуры 81.5 KB
  Культурология – относительно молодая область науки, формирующаяся на стыке социального и гуманитарного знания. Социальные науки, науки об обществе (социология, экономика, антропология и др.), методологически ближе к естествознанию.
70169. Вспомогательное производство, его роль в обеспечении работы предприятия 200.5 KB
  Уровень технической оснащенности предприятия определяет эффективность изготовления продукции основным производством обуславливает возможность ритмичности ее выпуска с заданными потребительскими свойствами. Техническую оснащенность предприятия можно рассматривать с точки зрения производства...