RÓWNIANIA MAXWELLA
Indukowane pole magnetyczne - W kondensatorze (cylindrycznym) powstaje tam pole magnetyczne wytworzone przez zmieniajace sie pole elektryczne.
P
d φE
Bdl
µ ε
∫ = 0 0 d t
E
S
prawo Ampera po modyfikacji ma postac i
d φ
∫Bdl =
E
µ ε
µ
0
0
+ I
0
d t
i
r
Pole magnetyczne jest wytwarzane przez przeplyw pradu i/lub przez zmieniajace sie S'
pole elektryczne.
Prad przesuniecia
∫Bdl = µ ( I I
0
P +
)
Równania Maxwella
r r
E – natezenie pola elektrycznego q
E s
d =
∫
B – indukcja magnetyczna ε 0
r
ρ - gestosc ladunku
r
B s
d = 0
∫
ε
0 – przenikalnosc dielektryczna µ
r r
∂Φ
0 – przenikalnosc magnetyczna B
E l
d = −
J – gestosc pradu
∫
t
∂
I – natezenie pradu
r r
Φ
∂
I
E
p – prad przesuniecia
B l
d = µ I + ε
= µ ( I + I )
∫
0
0
0
P
ds – element powierzchni
∂ t
dl – element przewodnika r
r
r
ρ
Φ
E
div = ∇ • E =
B – strumien pola magnetycznego ε
Φ
E – strumien pola elektrycznego r
r
r
0
∇ - operator Nabla
B
div = ∇ • B = 0 r r
r
r
r
r
r
r
∂ B
∂
∂
∂
∇ =
i +
j +
k
E
rot = ∇ × E = −
x
∂
∂ y
∂ z
∂ t
r
r
r
r
r
r
r
r
∂ E
Φ
r
E = E • S =
B
rot = ∇ × B = µ
J
ε
0
+ 0
r r
∫ dΦ E =∫ Eds r
∂ t
Φ
r
B = B • S = ∫ dΦ B = ∫ d B s
Fale elektromagnetyczne – predkosc w prózni 1
c =
µ ε
0 0
Wektor Poyntinga
Szybkosc przeplywu energii przez jednostkowa powierzchnie plaskiej fali elektromagnetycznej mozna opisac wektorem S zwanym wektorem Poyntinga.
1
S =
E× B
µ 0
W ukladzie SI jest on wyrazony w W/m2, kierunek S pokazuje kierunek przenoszenia energii.
Wektory E i B - chwilowe wartosci pola elektromagnetycznego w rozpatrywanym punkcie.
Polaryzacja - Fala elektromagnetyczna jest fala poprzeczna.
Z doswiadczen z inter-
ferencja i dyfrakcja nie
E
mozna wydedukowac
poprzecznej natury fal
swietlnych poniewaz
fale podluzne tez inter-
feruja i ulegaja dyfrak-
B
cji.
W fali poprzecznej, spolaryzowanej liniowo, nalezy okreslic dwa kierunki:
• kierunek drgania (np. wektora E),
• kierunek rozchodzenia sie fali.
(Zauwazmy, ze w fali podluznej te dwa kierunki sie pokrywaja.) Plytki polaryzujace
Plytka przepuszcza tylko te fale, dla których kierunki drgan wektora elektrycznego sa równo-legle do kierunku polaryzacji, a pochlania te fale, w których sa one prostopadle.
Ey
E
θ
Ex
Ey = E cos θ
Ex = E sin θ
Polaryzacja przez odbicie
α + β = 90°
n sin
= n
1
α
sin
2
β
padajace swiatlo
niespolaryzowane
o
fala odbita
α α
n sin
= n
−
=
1
α
sin( 90
2
α)
powietrze
szklo
n = 1.5
n
tg
= 2
α
= n
n 1
prawo Brewstera
β
fala zalamana
skladowa σ
skladowa π
Zalamanie podwójne - ne i n0 - glówne wspólczynniki zalamania krysztalu.
• promien o przechodzi przez krysztal z jednakowa predkoscia we wszystkich kierunkach tzn. ma jeden wspólczynnik zalamania n 0 tak jak izotropowe cialo stale.
• promien e ma predkosc w krysztale zalezna od kierunku tzn. predkosc zmienia sie od v 0
do ve a wspólczynnik zalamania od no do ne. Dla kalcytu ne = 1.658, no = 1.486.