Колебания и волны
§33. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ (Продолжение)
задача №2

В вакууме распространяется вдоль оси OZ плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля волны 0,0500 А/м. Определить амплитуду напряженности электрического поля волны; среднюю по времени плотность энергии волны; интенсивность волны; среднюю плотность импульса волны. (С.4.58)


Ответ:
= 18,8 В/м;
= 1,57 нДж/м3;
= 0,47 Вт/м2;

Решение

Дано: СИ:
Hm=0,0500 А/м
e=1
m=1
Найти:
Em
I

Решение:

      Запишем формулы для нахождения векторов напряженности электрического и магнитного поля:

,

,

= 18,8 В/м.

      Найдем среднюю по времени плотность энергии волны:


,

= 1,57·10-9 Дж/м3=1,57 нДж/м3= 18,8 В/м.

      I - интенсивность волны - средняя энергия через единицу поверхности в единицу времени:

.                                                                                 (1)

      Найдем среднюю энергию, проходящую через единицу поверхности в единицу времени

,

.                                                                     (2)

      Подставим уравнение (2) в (1):

,                   = 0,47 Вт/м2.

,         где           ,                   ,                   .

        .