ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿದ್ಯುತ್-ಆಧ್ವಾರಿಕ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯವಾಗಬಹುದೆಯೇ?

ಸಮನಾದ ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (E) ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ (B) ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯವಾಗಬಹುದಿಲ್ಲ. ಇದರ ಕಾರಣವೆಂದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳ ಪ್ರಕೃತಿಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವು ಅಂತರಿಕ್ಷದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ, ಹಾಗಾಗಿ ಶೂನ್ಯವನ್ನು ಅಥವಾ ಮಧ್ಯವನ್ನು ದ್ವಾರಾ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಘಟನೆಯ ವಿಷಯ ಹೀಗೆ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ:

ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗದ ವಿಶೇಷತೆ

ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗವು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ತಂದು ನಡೆಯುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ತರಂಗ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಇವು ಪರಸ್ಪರ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತರಂಗದ ಪ್ರಸರಣದ ದಿಕ್ಕಿನಿಂದ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಶೂನ್ಯದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳು ಪ್ರಕಾಶದ ವೇಗ c ಗೆ ಸಮಾನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತವೆ.

ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳ ಮೂಲ ವಿಶೇಷತೆಗಳು

ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಸಂಬಂಧ: ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ E ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ B ಪರಸ್ಪರ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಎರಡೂ ತರಂಗದ ಪ್ರಸರಣದ ದಿಕ್ಕಿನಿಂದ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗದ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ನಡುವಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ಅನುಪಾತ ಸಂಬಂಧವಿದೆ, ಅಂದರೆ E =c B ಅಂತಹೋಗಿದೆ c ಪ್ರಕಾಶದ ವೇಗವಾಗಿದೆ.

ತರಂಗ ಸಮೀಕರಣ

ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಸಮೀಕರಣಗಳಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದು, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಹೇಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗದ ಪ್ರಸರಣ ಮೆಕಾನಿಸಂ

ಬದಲಾಯಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ:

ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುವಂತೆ ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಸಮೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿನ ಫ್ಯಾರೆಡೇನ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಅನುಸರಿಸಿ, ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಗಣಿತದ ವ್ಯಕ್ತೀಕರಣವೆಂದರೆ:

∇×E=− ∂B /∂t

ಬದಲಾಯಿಸುವ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ:

ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುವಂತೆ ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಸಮೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿನ ಅಂಪೇರೆನ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಗೆ ಅನುಸರಿಸಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಗಣಿತದ ವ್ಯಕ್ತೀಕರಣವೆಂದರೆ:

∇×B=μ0*ϵ0*∂E/∂t

ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯವಾಗಬಹುದಿಲ್ಲ.

ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದ ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಎರಡೂ ಶೂನ್ಯವಾಗಬಹುದಿಲ್ಲ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಶೂನ್ಯವಾದರೆ, ಫ್ಯಾರೆಡೇನ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಅನುಸರಿಸಿ, ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬದಲಾವಣೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ; ಅದೇ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಶೂನ್ಯವಾದರೆ, ಅಂಪೇರೆ-ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಅನುಸರಿಸಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬದಲಾವಣೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳ ಪ್ರಸರಣವು ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಉಳಿದ್ದು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ಮಾತ್ರ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ವಿಶೇಷ ಸಂದರ್ಭ

ಸಮನಾದ ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯವಾಗಬಹುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಕೆಲವು ಸಮಯಗಳಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಅಂತರಿಕ್ಷದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅಥವಾ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ಶೂನ್ಯವಾಗಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗಳು:

ನೋಡ್

ಕೆಲವು ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಅಥವಾ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ಶೂನ್ಯವಾಗಬಹುದು, ಆದರೆ ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲ. ಈ ಸ್ಥಳಗಳನ್ನು ನೋಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಳಿಯದೆ ಕ್ಷಣಿಕವಾಗಿ ಮಾತ್ರ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ.ಈ ಸ್ಥಳಗಳನ್ನು ನೋಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಳಿಯದೆ ಕ್ಷಣಿಕವಾಗಿ ಮಾತ್ರ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ.

ಒಳಗೊಂಡು ಹೋಗುವುದು

ಸಮನಾದ ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯವಾಗಬಹುದಿಲ್ಲ. ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವವು ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಲಂಬವಾಗಿ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ಅಂತರಿಕ್ಷದ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಅಥವಾ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ಏಕೈಕವಾಗಿ ಶೂನ್ಯವಾದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಎಲ್ಲಾ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉಳಿದ್ದು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ತರಂಗಗಳ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.