क्या आप एक दोलनशील विद्युत क्षेत्र और एक दोलनशील चुंबकीय क्षेत्र के बीच के अंतर की व्याख्या कर सकते हैं

तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र (Oscillating Electric Field) और तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र (Oscillating magnetic field) प्रकाश विद्युत तरंगों के महत्वपूर्ण घटक हैं, और वे प्रकाश विद्युत तरंगों के प्रसारण प्रक्रिया में एक-दूसरे से जुड़े और निर्भर करते हैं। निम्नलिखित विस्तार से तरंगदैर्ध्य विद्युत और तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र के बीच के अंतर और उनके पारस्परिक क्रियाओं को बताता है:

तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र

परिभाषा: एक तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र ऐसा विद्युत क्षेत्र होता है जो समय और स्थान के साथ आवर्ती रूप से बदलता है। प्रकाश विद्युत तरंगों में, विद्युत क्षेत्र की दिशा और तीव्रता समय के साथ साइन या कोसाइन फलन के रूप में बदलती है।

विशेषताएँ

• दिशा: तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र की दिशा निश्चित होती है, आमतौर पर प्रकाश विद्युत तरंग के प्रसारण दिशा के लंबवत।

• तीव्रता: तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र की तीव्रता समय के साथ बदलती है, और इसकी आवृत्ति प्रकाश विद्युत तरंग की आवृत्ति के बराबर होती है।

• ध्रुवीकरण: तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र की ध्रुवीकरण दिशा प्रकाश विद्युत तरंग के ध्रुवीकरण विशेषताओं को निर्धारित करती है, जो रैखिक ध्रुवीकरण, गोलाकार ध्रुवीकरण या दीर्घवृत्ताकार ध्रुवीकरण हो सकता है।

प्रभाव

एक तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र एक आवेशित कण पर बल लगा सकता है, जिससे वह चलने या त्वरित हो सकता है। प्रकाश विद्युत तरंगों के प्रसारण की प्रक्रिया में, तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र के परिवर्तन से तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र

परिभाषा: एक तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र ऐसा चुंबकीय क्षेत्र होता है जो समय और स्थान के साथ आवर्ती रूप से बदलता है। प्रकाश विद्युत तरंगों में, चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और तीव्रता समय के साथ साइन या कोसाइन फलन के रूप में बदलती है।

विशेषताएँ

• दिशा: तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र की दिशा निश्चित होती है, आमतौर पर प्रकाश विद्युत तरंग के प्रसारण दिशा के लंबवत, और तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र की दिशा के लंबवत।

• तीव्रता: तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता समय के साथ बदलती है, और इसकी बदलाव की आवृत्ति भी प्रकाश विद्युत तरंग की आवृत्ति के बराबर होती है।

• विद्युत क्षेत्र के साथ संबंध: तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र और तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र की ताकत के बीच एक निश्चित अनुपातिक संबंध होता है, अर्थात् E = cB जहाँ c प्रकाश की गति है।

कार्य

तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र आवेशित कणों पर बल (लोरेंज बल) लगा सकता है, जिससे वे चलने या त्वरित हो सकते हैं।प्रकाश विद्युत तरंगों के प्रसारण की प्रक्रिया में, तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र के परिवर्तन से एक नया तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है।

तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र और तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र के बीच का पारस्परिक संबंध

प्रकाश विद्युत तरंगों का प्रसारण तंत्र

प्रकाश विद्युत तरंगों में, तरंगदैर्ध्य विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक-दूसरे के लंबवत होते हैं और तरंग के प्रसारण दिशा के लंबवत होते हैं।

तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र के परिवर्तन से तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है, और तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र के परिवर्तन से नया तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है। यह पारस्परिक क्रिया प्रकाश विद्युत तरंगों को रिक्त स्थान में यात्रा करने की अनुमति देती है।

मैक्सवेल के समीकरण

मैक्सवेल के समीकरणों में फाराडे का नियम यह वर्णित करता है कि कैसे एक बदलता विद्युत क्षेत्र चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करता है:

 ∇×E=− ∂B/∂t

मैक्सवेल के समीकरणों में एम्पीयर का नियम और मैक्सवेल का योग यह वर्णित करता है कि कैसे एक बदलता चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र का उत्पादन करता है:

∇×B=μ0ϵ0 ∂E/∂t

तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र और तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र के बीच का संक्रमण

समान विद्युत चुंबकीय तरंगों में, तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र और तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र के बीच एक निश्चित संक्रमण संबंध होता है:

फेज संबंध

प्रकाश विद्युत तरंगों में, तरंगदैर्ध्य विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र के बीच का फेज अंतर 90∘ या π/2 रेडियन होता है। इसका अर्थ है कि जब विद्युत क्षेत्र अपने अधिकतम पर होता है, तो चुंबकीय क्षेत्र ठीक शून्य होता है, और इसके विपरीत।

ऊर्जा स्थानांतरण

प्रकाश विद्युत तरंग की ऊर्जा विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र के बीच बारी-बारी से स्थानांतरित होती है, जिससे तरंग प्रसारण बनता है।

सारांश

तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र और तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र प्रकाश विद्युत तरंगों के दो मूल घटक हैं, जो प्रकाश विद्युत तरंगों के प्रसारण के दौरान एक-दूसरे से पारस्परिक क्रिया करते हैं, एक-दूसरे के लंबवत होते हैं, और तरंग के प्रसारण दिशा के लंबवत होते हैं। तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र के परिवर्तन से तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है, और तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र के परिवर्तन से नया तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है, और यह पारस्परिक क्रिया प्रकाश विद्युत तरंगों को रिक्त स्थान में प्रसारित होने की अनुमति देती है। यह प्रक्रिया मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा विस्तार से वर्णित की जा सकती है, और तरंगदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र और तरंगदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र के बीच एक निश्चित फेज संबंध होता है।