Yorug‘likning elektromagnit tabiati, Maksvel tenglamalari Elektromagnit to‘lqin eltadigan energiya. Umov – Poynting vektori

Yorug‘lik uchun ham bo‘lib, ko‘ndalang to‘lqindir va bo‘lib, o‘ng parma qonuniga bo‘ysunadi.

Е₀ /B₀ =377; (Е₀ >> B₀) ga asosan yorug‘likda asosiy ta’sirni elektr vektori ko‘rsatadi (shuning uchun Е ko‘pincha yorug‘lik vektori ham deb yuritiladi).

Yorug‘lik uchun   (4007800)

Yorug‘lik uchun (yassi to‘lqin va uning yechimi: tebranma-to‘lqin jarayon tenglamasi yoki . Bu yerda «+» belgi kelayotgan, «» belgi ketayotgan yorug‘lik uchun.

Yorug‘lik to‘lqin uzunligi bilan, chastotasi () orasidagi bog‘lanish formulasi: =/;  ; biror muhitda ₀ =c/ - bo‘shliqda ( = / = 1/ ∙ c/n = c/∙1/n = ₀/n).

2.2-rasm. Elektromagnit to‘lqinlar shkalasi. Diapazonlar o‘rtasidagi chegara sharti.

2. Elektromagnit to‘lqin eltadigan energiya. Umov – Poynting vektori

Elektromagnit to‘lqin tarqalganda o‘zi bilan birgalikda energiyani ham ko‘chiradi. Elektromagnit to‘lqin tomonidan ko‘chiriladigan energiyani aniqlashda hajm birligiga to‘g‘ri keluvchi energiya bilan ish ko‘riladi. Elektromagnit maydon energiyasining zichligi (hajm birligiga to‘g‘ri keluvchi energiya miqdori) quyidagicha aniqlanadi.

(2.6)

(2.5) ni hisobga olsak, (2.6) ni

(2.7)

_{ko‘rinishida yozish mumkin.}

_{Elektromagnit to‘lqinlar tomonidan energiya ko‘chirilishini energiya oqimining zichligi orqali xarakterlash qulaydir. Bu kattalik son jihatidan vaqt birligi ichida yuza birligidan oqim yo‘nalishiga perpendikulyar ko‘chiriladigan energiya miqdoriga tengdir. Energiya oqimi zichligining vektori birinchi marta (1874 yil) rus olimi N.A.Umov tomonidan elastik to‘lqinlar uchun kiritilgan edi. Keyinchalik 1884 yil shunga o‘xshash vektor elektromagnit to‘lqinlar uchun} Poynting tomonidan kiritildi. Shu sababli energiya oqimi zichligi vektori odatda Umov-Poynting vektori deyiladi. Elektromagnit nazariyaga asosan:

(2.8)

vektori va vektorlarning joylashish tekisligiga perpendikulyar bo‘lib, izotrop muhitda u to‘lqin energiyasining ko‘chishi, ya’ni yorug‘lik nurining tarqalish yo‘nalishini aniqlaydi. Ma’lumki, elektromagnit to‘lqin ortogonallik xossasiga egadir, buni hisobga olib Umov-Poynting vektori yo‘nalishi bo‘yicha birlik vektorini kiritib quyidagini hosil qilamiz:

(2.9)

yoki

(2.10)

(2.7) va (2.10) dan ko‘rinadiki: