समान विद्युत चुंबकीय तरंगों में विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र दोनों एक ही समय पर शून्य हो सकते हैं?

समान विद्युत चुंबकीय तरंग में, विद्युत क्षेत्र (E) और चुंबकीय क्षेत्र (B) एक साथ शून्य नहीं हो सकते। इसका कारण यह है कि विद्युत चुंबकीय तरंगों की प्रकृति ऐसी है कि विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे के लंबवत होते हैं और अंतरिक्ष में बदलते रहते हैं, जिससे वे रिक्त स्थान या माध्यम में प्रसारित होती हैं। यहाँ इस घटना की विस्तृत व्याख्या दी गई है:

विद्युत चुंबकीय तरंग की परिभाषा

विद्युत चुंबकीय तरंग एक तरंग घटना है जो आपस में लंबवत दोलनशील विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों से बनी होती है जो तरंग की प्रसारण दिशा के लंबवत होते हैं। रिक्त स्थान में, विद्युत चुंबकीय तरंगें प्रकाश की गति c के बराबर गति से चलती हैं।

विद्युत चुंबकीय तरंगों के मौलिक गुण

विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच का संबंध: विद्युत चुंबकीय तरंगों में, विद्युत क्षेत्र E और चुंबकीय क्षेत्र B एक दूसरे के लंबवत होते हैं, और दोनों तरंग की प्रसारण दिशा के लंबवत होते हैं।

विद्युत चुंबकीय तरंगों के विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच एक निश्चित अनुपात का संबंध होता है, जो है E =c given B given जहाँ c प्रकाश की गति है।

तरंग समीकरण

विद्युत चुंबकीय तरंगों का प्रसार मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा वर्णित किया जा सकता है, जो दिखाते हैं कि विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों में परिवर्तन एक दूसरे से कैसे बातचीत करते हैं और उतार-चढ़ाव पैदा करते हैं।

विद्युत चुंबकीय तरंग का प्रसार तंत्र

परिवर्तित विद्युत क्षेत्र चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं:

जब विद्युत क्षेत्र समय के साथ बदलता है, तो मैक्सवेल के समीकरणों में फैराडे के नियम के अनुसार, एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

गणितीय व्यंजक है:

∇×E=− ∂B /∂t

परिवर्तित चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करते हैं:

जब चुंबकीय क्षेत्र समय के साथ बदलता है, तो मैक्सवेल के समीकरणों में एम्पीयर के नियम के साथ मैक्सवेल की जोड़ के अनुसार, एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है।

गणितीय व्यंजक है:

∇×B=μ0*ϵ0*∂E/∂t

विद्युत चुंबकीय तरंगों में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक साथ शून्य नहीं हो सकते।

चूंकि विद्युत चुंबकीय तरंगें विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच की बातचीत के माध्यम से प्रसारित होती हैं, इसलिए किसी भी दिए गए समय पर दोनों शून्य होना संभव नहीं है। यदि विद्युत क्षेत्र शून्य है, तो फैराडे के नियम के अनुसार, चुंबकीय क्षेत्र में कोई परिवर्तन नहीं होगा; इसी तरह, यदि चुंबकीय क्षेत्र शून्य है, तो एम्पीयर-मैक्सवेल के नियम के अनुसार, विद्युत क्षेत्र में कोई परिवर्तन नहीं होगा। इसलिए, विद्युत चुंबकीय तरंगों का प्रसार तभी संभव है जब विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र दोनों मौजूद हों और बातचीत करें।

विशेष मामला

हालांकि एक समान विद्युत चुंबकीय तरंग में विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र एक साथ शून्य होना संभव नहीं है, फिर भी कुछ समय या स्थान पर विद्युत क्षेत्र या चुंबकीय क्षेत्र शून्य हो सकता है। उदाहरण के लिए:

नोड

कुछ स्थानों पर, विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र शून्य हो सकता है, लेकिन एक साथ नहीं।इन स्थानों को नोड कहा जाता है, लेकिन वे स्थायी नहीं होते और अस्थायी होते हैं।

सारांश

एक समान विद्युत चुंबकीय तरंग में, विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक साथ शून्य नहीं हो सकते। विद्युत चुंबकीय तरंगों का अस्तित्व इस पर निर्भर करता है कि विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे के लंबवत हों और बातचीत करें, जिससे वे अंतरिक्ष में प्रसारित होती हैं। यदि विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र अकेले शून्य है, तो विद्युत चुंबकीय तरंग नहीं बन सकती। इसलिए, विद्युत चुंबकीय तरंगों में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र हमेशा मौजूद होते हैं और विद्युत चुंबकीय तरंगों के प्रसार को बनाए रखने के लिए बातचीत करते हैं।