Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

καμία σύνοψη επεξεργασίας
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Ετικέτες: Επεξεργασία από κινητό Διαδικτυακή επεξεργασία από κινητό Προχωρημένη επεξεργασία από κινητό
 
== Μαθηματική περιγραφή ==
Από το νόμο του GaussΓκάους για το ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο,τον νόμο της επαγωγής του FaradayΦάραντεϊ και το νόμο του AmpereΑμπέρ συμπληρωμένο με έναν ακόμη όρο από τον MaxwellΜάξγουελ που αφορά την μεταβολή της ροής της ηλεκτρικής μετατόπισης μέσα από την επιφάνεια που περικλείει μια κλειστή γραμμή προκύπτουν οι τέσσερις εξισώσεις του MaxwellΜάξγουελ.
 
:<math>\nabla \cdot \vec D=\rho_f</math>
 
Όπου <math>~\vec D~</math> η ηλεκτρική μετατόπιση,<math>~\vec H~</math> η ένταση του μαγνητικού πεδίου, <math>~\vec j_f~</math> η πυκνότητα του ''ελεύθερου''<ref>"Ελεύθερα" φορτία και ρεύματα ονομάζονται εκείνα που μπορούν να τοποθετούνται και να μετακινούνται ελεύθερα μέσα στην ύλη, σε αντιδιαστολή με τα λεγόμενα "δέσμια" φορτία και ρεύματα που προκαλούνται από την [[πόλωση]] και τη [[μαγνήτιση]] της ύλης.</ref> ρεύματος και <math>~\rho_f~</math> η πυκνότητα όγκου των ''ελεύθερων'' ηλεκτρικών φορτίων.
 
 
 
 
Σε περιοχές του χώρου όπου δεν υπάρχουν [[ηλεκτρικό φορτίο|φορτία]] ή [[ηλεκτρικό ρεύμα|ρεύματα]], οι [[εξισώσεις Μάξουελ|εξισώσεις του Μάξγουελ]] γράφονται ως
τιμή που ισούται ακριβώς με την [[ταχύτητα του φωτός]]. Οι βασικοί νόμοι του [[ηλεκτρομαγνητισμός|ηλεκτρομαγνητισμού]] προβλέπουν δηλαδή την ύπαρξη κυμάτων που κινούνται με την ταχύτητα του φωτός. Κατά συνέπεια, σύμφωνα με τον ίδιο τον Μάξγουελ<ref>David J. Griffiths, ''Εισαγωγή στην ηλεκτροδυναμική ΙΙ'', Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης.</ref>, ''είναι δύσκολο να αποφύγουμε το συμπέρασμα ότι το φως δεν είναι τίποτε άλλο παρά εγκάρσιοι κυματισμοί του ίδιου εκείνου μέσου που προκαλεί τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα'', να δεχθούμε δηλαδή την ερμηνεία του φωτός ως ''ηλεκτρομαγνητικό κύμα''.
 
Στο εσωτερικό της ύλης, αλλά σε περιοχές όπου δεν υπάρχουν ''ελεύθερα'' φορτία ή ''ελεύθερα'' ρεύματα με την υπόθεση δηλαδή πως το υλικό είναι μη αγώγιμο και ισότροπο τα ηλεκτρόνια είναι δεσμευμένα από τα άτομα του υλικού και όλες οι διευθύνσεις είναι ισοδύναμες. Αυτό πραγματοποιείται στα απλά ισότροπα υλικά διηλεκτρικά όπως είναι το γυαλί. Σε αυτήν την περίπτωση ισχύουν οι σχέσεις:
 
:<math>\vec D = \epsilon \vec E</math>