Условие задачи
Плоская гармоническая электромагнитная волна распространяется в вакууме в положительном направлении оси Ox. Вектор плотности потока электромагнитной энергии имеет вид:
Считая волновое число k и амплитудное значение Sm вектора известными и действительными величинами, что допустимо для однородной изотропной среды без эффектов поглощения, найти:
1) вектор напряжённости электрического поля этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;
2) вектор напряжённости магнитного поля этой волны как функцию времени t и координат точки наблюдения;
3) объёмную плотность энергии w;
4) средний вектор Пойнтинга
5) среднее значение <S> плотности потока энергии, переносимой этой волной;
6) вектор плотности тока смещения;
5) среднее значение <S> плотности потока энергии, переносимой этой волной;
6) вектор плотности тока смещения
7) среднее за период колебаний значение модуля плотности тока смещения
8) величину импульса Kед (в единице объёма).
9) записать волновое уравнение для магнитной и электрической компонент рассматриваемой электромагнитной волны и изобразить схематично мгновенную фотографию этой волны.
Ответ
1) Амплитуда напряженности электрического поля определяется выражением:
Вектор напряженности электрического поля:
2) Амплитуда напряженности магнитногополя определяется выражением: