Pytanie 35

Zapisz wektor Poyntinga dla fali EM. Wyznacz jego średnia wartość(natężenie) da fali harmonicznej.

Jedną z ważnych własności fali EM jest zdolność do przenoszenia energii z punktu do punktu. Prędkość przepływu energii przez jednostkową powierzchnie dla płaskiej fali EM można zapisać wektorem Poyntinga

gdzie:

S- wektor Poytinga

µ_o- przenikalność dielektryczna

E- składowa elektryczna

B- składowa magnetyczna

Jego długość
wiąże się z szybkością, z jaką energia fali przepływa przez jednostkową powierzchnię w danej chwili.

Jednostką wektora Poyntinga w układzie SI jest

W fali elektromagnetycznej wektory
i
są wzajemnie prostopadłe, więc
, z tego wynika, że
.

Wektor Poytinga przyjmuje postać:

(chwilowa szybkość przepływu energii)

Natężeniem wektora Poytinga I nazywamy średnia wartość

Średnia wartość funkcji sin²Θ po całym okresie jest równa ½ amplitudy, wartość natężenia przyjmuje zatem postać:

gdzie

zatem

******************************(poniżej z wykładu)********************************

I = E ×H.

Jest to wyrażenie na wektor Poytinga fali elektromagnetycznej. Zwróćmy uwagę, że I wiąże się z chwilową wartością natężenia przepływu energii.

E - natężenie pola elektrycznego

H - natężenie pola magnetycznego

Wektor jest określony jako iloczyn wektorowy wektorów natężeń pola elektrycznego i magnetycznego.

Średnia wartość natężenia dla fali harmonicznej jest o połowę mniejsza od

maksymalnej

**************************************************************************

---