Центр масс теорема о движении центра масс. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции физический смысл массы

22. Амплитуда интенсивность и энергия плоских волн. Вектор Умова. Упругие волны в газах и жидкостях

Рассмотрим распространяющуюся вдоль оси у плоскую гармониче­скую электромагнитную волну, которая описывается функциями (11.32) и (11.33). По формулам (10.11) и (10.12) найдем плотность энергии элек­тромагнитного поля и вектор Умова - Пойнтинга:

S = E_mH_mj cos²(wt-k y -a). (11.34)
Nспользуя соотношение (11.30), получаем:
w = ε Е²_m cos²(w t- к у + a),
где j - единичный вектор, направленный вдоль оси у.
Отметим, что в силу соотношения (11.30) плотности энергии электри­ческого и магнитного полей равны друг другу. Направление вектора 5 плотности потока энергии, как видно из формулы (11.35), совпадает с направлением волнового вектора к, т.е. направление, в котором распро­страняется энергия электромагнитного поля, совпадает с направлением распространения волны. Плотность энергии w и вектор S зависят от времени и координат. Амплитуды колебаний этих величин
w_m = ε Е²_m , S_m= (1/2) √ε/μ Е²_m
связаны друг с другом простым соотношением
S_m = v w_m .
Формулу (11.27), которая определяет скорость v распространения электромагнитной волны, можно записать так:
v=1/ =1/
v=c/n
Здесь ε_r и μ_r - относительные диэлектрическая и магнитная проницае­мости среды, в которой движется электромагнитная волна,
c=1/
- скорость электромагнитных волн в пустоте, а величина
п = .
называется показателем преломления среды. Относительная магнитная проницаемость всех прозрачных для электромагнитных волн веществ практически равна единице: μ_r ~ 1. Поэтому
n=√ε_r (11.38)
Из формулы (11.37) следует, что скорость электромагнитных волн в сре­де в п раз меньше их скорости в пустоте.