Thứ tư, Tháng 9 28, 2011
   
Text Size

"Chia sẻ những gì có thể..."

Sóng điện từ phẳng đơn sắc và nghiệm của phương trình Maxwell

logo_ephysvnSóng điện từ được hình thành bởi sự dao động của các hạt tải điện. Giả sử có nguồn bức xạ nào đó tạo ra sóng điện từ truyền tới không gian khảo sát. Nếu không để ý đến các nguồn tạo ra trường ở khu xa mà chỉ đơn thuần coi sự tồn tại của trường ở miền khảo sát, ta có thể áp dụng các phương trình Maxwell cho không gian không có nguồn để nghiên cứu các tính chất của trường ấy.

Trong không gian đồng nhất, đẳng hướng và rộng vô hạn, sóng điện từ sẽ tạo ra tại mỗi điểm và ở mỗi thời điểm các vectơ điện và từ có biên độ và pha xác định.
Những điểm của trường có biên độ giống nhau hợp thành những mặt đồng biên, còn những điểm của trường có pha giống hợp thành mặt đồng pha. Các vectơ E và H uôn biến đổi theo thời gian. Sự biến đổi pha khiến cho các mặt đồng pha sẽ dịch chuyển. Vận tốc dịch chuyển của mặt đồng pha gọi là vận tốc pha v của sóng.
Nếu tại tất cả các điểm trên mặt đồng pha, biên độ của vectơ E và H cùng bằng nhau thì mặt đồng pha chính là là mặt đồng biên, sóng được gọi là sóng đồng nhất. Các mặt đồng nhất này được gọi là mặt sóng. Nếu mặt đồng pha và đồng biên là những mặt phẳng (mặt trụ, mặt cầu), ta có sóng điện từ phẳng (sóng trụ, sóng cầu).
Mặc dù trong thực tế sóng điện từ bức xạ từ anten không phải là sóng phẳng thuần túy mà thường là sóng trụ hoặc sóng cầu. Tuy nhiên, tại những điểm khảo sát cách xa nguồn, và trong một phạm vi không gian hẹp ta có thể coi gần đúng mặt sóng là những mặt phẳng. Do nhiều đặc trưng của sóng phẳng cũng là đặc trưng chung của các sóng khác, nên việc nghiên cứu sóng phẳng không đơn thuần là việc đơn giản hóa bài toán mà còn hữu ích đối với việc khảo sát các quá trình sóng nói chung.

Sóng điện từ gọi là đơn sắc hay điều hòa nếu các véc-tơ cường độ trường điện, trường từ biến đổi hình sin theo thời gian với một tần số ω xác định.

Dưới đây ta sẽ tìm nghiệm của hệ phương trình Maxwell trong môi trường đồng chất đẳng hướng, các đặc điểm của hai véc tơ E và H:

 

Tham khảo:

[1] Maxwell's equations

[2] Electromagnetic wave equation

[3] Sách tham khảo về điện từ trường.



Bộ Giáo dục VN


Sở Giáo dục Gia Lai


Trường Chuyên Hùng Vương Gia Lai


Ủy Ban nhân dân tỉnh Gia Lai


Trường Đại Học Bách Khoa Tomsk, LB Nga


Cục Đào Tạo Với Nước Ngoài
http://www.binhdinh.gov.vn

Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Định


Báo Gia Lai


Báo Bình Định


Tìm kiếm thông tin Học Bổng du học


Website lớp Lý K19, Đại học Qui Nhơn