Нормальные составляющие вектора H терпят разрыв на границе двух магнетиков

 

 

Уравнения Максвелла. Материальные уравнения и граничные условия.

Уравнения Максвелла:

– уравнения – уравнения

Максвелла Максвелла

(в вакууме) в среде

Материальные уравнения:

Граничные условия:

 

 

Закон сохранения энергии электромагнитногополя. Энергия электромагнитного поля. Поток энергии (вектор Пойнтинга).

Закон сохранения энергии электромагнитного поля:

Энергия электромагнитного поля:- термин, под которым подразумевается энергия, заключенная в электромагнитном поле

Поток энергии (вектор Пойнтинга):Энергию, переносимую электромагнитной волной в единицу времени через единичную площадку, называют плотностью потока электромагнитной энергии. Вектор плотности потока электромагнитной энергии называют вектором Пойнтинга.

Волновые уравнения для электромагнитного поля, электромагнитные волны. Плоские монохроматические волны, их свойства.

Волновые уравнения для электромагнитной поля:

Электромагнитные волны: Изменение во времени магнитного поля возбуждает переменное электрическое поле и, наоборот, изменение во времени электрического поля возбуждает переменное магнитное поле.

Плоские монохроматические волны, их свойства: - строго гармоническая (синусоидальная) волна с постоянными во времени частотой, амплитудой и начальной фазой.

Бегущая монохроматическая волна - вектор Умова-Пойнтинга S= [ExH] - вектор, направление которого совпадает с направлением распространения энергии в электромагнитной волне, а модуль |S| равен потоку энергии.

Стоячая монохроматическая волна - стоячая монохроматическая волна - волна, формирующаяся при распространении двух плоских монохроматических электромагнитных волн одинаковой поляризации навстречу друг другу.

k – волновой вектор

19. Давление и импульс электромагнитных волн.

Давление электромагнитных волн:

Внутри проводника электрическое поле

отсутствет, т.е. на границе.

 

Импульс электромагнитных волн:

 

Законы геометрической оптики: закон прямолинейного распространения света, закон независимости световых пучков, закон отражения и закон преломления света. Полное внутреннее отражение, его применение.

Закон прямолинейного распространения света: - в прозрачной однородной среде свет распространяется по прямым линиям. В связи с законом прямолинейного распространения света появилось понятие световой луч, которое имеет геометрический смысл как линия, вдоль которой распространяется свет.

Закон независимости световых пучков: состоит в том, что распространение всякого светового пучка в среде совершенно не зависит от того, есть в ней другие пучки света или нет. Световой пучок, прошедший через какую-либо область пространства, выходит из нее одним и тем же, независимо от того, заполнена она другим светом или не заполнена. Так, изображение на сетчатке глаза не изменится, если свет, образующий это изображение, будет на своем пути проходить через боковые пучки света, не попадающие в глаз. Границы применимости закона независимости световых пучков лучше рассматривать в связи с теорией света.Закон независимости световых пучков необходимо дополнить утверждением, определяющим совместное действие световых пучков при их наложении друг на друга. Оно состоит в том, что освещенность экрана, создаваемая несколькими световыми пучками, равна сумме освещенностей, создаваемых каждым пучком в отдельности. Нарушения справедливости этого утверждения имеют место в явлениях интерференции света.

Закон отражения: Угол падения равен углу отражения. Лучи, падающий и отраженный, вместе с перпендикуляром к границе раздела двух диэлектриков, лежат в одной плоскости.

Закон преломления: абсолютным показателем преломления первой среды -

абсолютным показателем преломления второй среды - , где c–скорость света,

и  скорость света в первой и во второй среде соответственно. Их отношение:  - называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой.

Полное внутреннее отражение: -Согласно закону преломления на границе раздела двух сред можно наблюдать полное внутреннее отражение, если n₁ >n₂ т.е. угол отражения больше угла падения.Следовательно, существует предельный угол падения , когда

Тогда закон преломления принимает следующий вид:

 

Такое явление называют полным внутренним отражением, используют в оптике, например, для изменения направления световых лучей. Применяется в телескопах, биноклях, волоконной оптике и др.