Processing math: 100%
PhysBook
PhysBook
Представиться системе

Т. Энергия волны

Материал из PhysBook

Энергия электромагнитной волны. Плотность потока излучения (поверхностная)

Как отмечалось в 15.2, механические упругие волны переносят механическую энергию, электромагнитные волны тоже переносят энергию, но энергию электромагнитную. Энергия переносится в направлении распространения волны, т.е. в направлении вектора  v.

Энергия электромагнитного поля численно равна сумме энергий его электрической и магнитной составляющих:

 WEM=WE+WM;
 WEM=εε0E22V+B22μμ0V.

В теории Максвелла доказано, что средние значения электрической и магнитной составляющих энергии электромагнитного поля равны между собой:

 hWEi=hWMi.

Следовательно, энергия электромагнитной волны равна

 WEM=2hWEi=2hWMi. Поэтому  WEM=εε0E2V=B2μμ0V.

Объемная плотность энергии электромагнитной волны соответственно равна

 wEM=WEMV;wEM=εε0E2=B2μμ0.

Энергия электромагнитной волны в любой области пространства изменяется периодически с течением времени (см. выше).

Интенсивность электромагнитного излучения (поверхностная плотность W потока излучения)  I=WEMSΔt. Так как  WEM=wEMV, а  V=SvΔt, то  I=WEMv.

Литература

Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — C. 437.