Pots explicar la diferència entre un camp elèctric oscil·lant i un camp magnètic oscil·lant?
El camp elèctric oscil·lant (camp elèctric oscil·lant) i el camp magnètic oscil·lant (camp magnètic oscil·lant) són components importants de l'ona electromagnètica, i estan interrelacionats i interdependents en el procés de propagació de l'ona electromagnètica. El següent detalla la diferència entre els camps elèctrics i magnètics oscil·nants i les seves interaccions:
Camp elèctric oscil·lant
Definició: Un camp elèctric oscil·lant és un camp elèctric que varia periòdicament amb el temps i l'espai. En les ones electromagnètiques, la direcció i la magnitud del camp elèctric varien amb el temps com una funció sinusoidal o cosinusoidal.
Característiques
Direcció: La direcció del camp elèctric oscil·lant és fixa, normalment perpendicular a la direcció de propagació de l'ona electromagnètica.
Intensitat: La intensitat del camp elèctric oscil·lant canvia amb el temps, i la seva freqüència és igual a la freqüència de l'ona electromagnètica.
Polarització: La direcció de polarització del camp elèctric oscil·lant determina les característiques de polarització de l'ona electromagnètica, que poden ser polarització lineal, circular o el·líptica.
Efecte
Un camp elèctric oscil·lant pot exercir una força sobre una partícula carregada, fent-la moure o accelerar. En el procés de propagació de l'ona electromagnètica, el camp magnètic oscil·lant es genera a partir del canvi del camp elèctric oscil·lant.
Camp magnètic oscil·lant
Definició: Un camp magnètic oscil·lant és un camp magnètic que canvia periòdicament amb el temps i l'espai. En les ones electromagnètiques, la direcció i la magnitud del camp magnètic també canvien amb el temps com una funció sinusoidal o cosinusoidal.
Característiques
Direcció: La direcció del camp magnètic oscil·lant és fixa, normalment perpendicular a la direcció de propagació de l'ona electromagnètica, i perpendicular a la direcció del camp elèctric oscil·lant.
Intensitat: La intensitat del camp magnètic oscil·lant canvia amb el temps, i la freqüència del seu canvi també és igual a la freqüència de les ones electromagnètiques.
Relació amb el camp elèctric: Hi ha una relació proporcional fixa entre la força del camp magnètic oscil·lant i la força del camp elèctric oscil·lant, és a dir E = c * B on c és la velocitat de la llum.
Funcions
Els camps magnètics oscil·nants poden aplicar una força (força de Lorentz) a les partícules carregades, fent-les moure o accelerar. En el procés de propagació de l'ona electromagnètica, el canvi del camp magnètic oscil·lant produeix un nou camp elèctric oscil·lant.
Interacció entre el camp elèctric oscil·lant i el camp magnètic oscil·lant
Mecanismes de propagació de l'ona electromagnètica
En les ones electromagnètiques, els camps elèctric i magnètic oscil·nants són perpendiculars entre si i perpendiculars a la direcció de propagació de l'ona.
El canvi del camp elèctric oscil·lant provoca la generació d'un camp magnètic oscil·lant, i el canvi del camp magnètic oscil·lant provoca la generació d'un nou camp elèctric oscil·lant. Aquesta interacció permet que les ones electromagnètiques viatgin a través del buit.
Equacions de Maxwell
La llei de Faraday en les equacions de Maxwell descriu com un camp elèctric que canvia produeix un camp magnètic:
∇×E=− ∂B/∂t
La llei d'Ampère amb l'addició de Maxwell en les equacions de Maxwell descriu com un camp magnètic que canvia produeix un camp elèctric:
∇×B=μ0ϵ0 ∂E/∂t
Sincronització del camp elèctric oscil·lant i el camp magnètic oscil·lant
En les ones electromagnètiques uniformes, hi ha una estricta relació de sincronització entre el camp elèctric oscil·lant i el camp magnètic oscil·lant:
Relació de fase
En les ones electromagnètiques, la diferència de fase entre els camps elèctric i magnètic oscil·nants és 90∘ o π/2 radians. Això significa que quan el camp elèctric està al seu màxim, el camp magnètic és exactament zero, i viceversa.
Transferència d'energia
L'energia de l'ona electromagnètica es transmet alternativament entre el camp elèctric i el camp magnètic, formant la propagació de l'ona.
Resum
El camp elèctric oscil·lant i el camp magnètic oscil·lant són dos components bàsics de l'ona electromagnètica, que interactuen entre si durant la propagació de l'ona electromagnètica, són perpendiculars entre si i perpendiculars a la direcció de propagació de l'ona. El canvi del camp elèctric oscil·lant provoca la generació del camp magnètic oscil·lant, i el canvi del camp magnètic oscil·lant provoca la generació d'un nou camp elèctric oscil·lant, i aquesta interacció permet que l'ona electromagnètica es propagi en el buit. El procés es pot descriure detalladament mitjançant les equacions de Maxwell, i hi ha una estricta relació de fase entre el camp elèctric oscil·lant i el camp magnètic oscil·lant.
