შემიძლია განმარტობა სხვაობა რთული ელექტრული ველისა და რთული მაგნიტური ველის შორის?
ოსცილირებადი ელექტრული ველი (ოსცილირებადი ელექტრული ველი) და მაგნიტური ველი (ოსცილირებადი მაგნიტური ველი) არიან ელექტრომაგნიტური ტალღის მნიშვნელოვანი კომპონენტები და ისინი ერთმანეთთან დაკავშირებული და ერთმანეთზე დამოკიდებული არიან ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების პროცესში. შემდეგ დეტალურად აღწერილია ოსცილირებადი ელექტრული და ოსცილირებადი მაგნიტური ველების განსხვავება და ისინის ინტერაქციები:
ოსცილირებადი ელექტრული ველი
განმარტება: ოსცილირებადი ელექტრული ველი არის ელექტრული ველი, რომელიც პერიოდულად იცვლება დროთა და სივრცის მიხედვით. ელექტრომაგნიტურ ტალღებში ელექტრული ველის მიმართულება და სიმძლავრე დროთა მიხედვით იცვლება სინუსოიდალურად ან კოსინუსოიდალურად.
განსხვავება
მიმართულება: ოსცილირებადი ელექტრული ველის მიმართულება ფიქსირებულია, ჩვეულებრივ პერპენდიკულარული ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების მიმართულებას.
სიმძლავრე: ოსცილირებადი ელექტრული ველის სიმძლავრე დროთა მიხედვით იცვლება და მისი სიხშირე ტოლია ელექტრომაგნიტური ტალღის სიხშირეს.
პოლარიზაცია: ოსცილირებადი ელექტრული ველის პოლარიზაციის მიმართულება განსაზღვრავს ელექტრომაგნიტური ტალღის პოლარიზაციის მახასიათებლებს, რომელიც შეიძლება იყოს წრფივი, წრიული ან ელიფსური პოლარიზაცია.
ეფექტი
ოსცილირებადი ელექტრული ველი შეიძლება დაართოს ძალა დარტყმის ნაწილაკზე, რაც იწვევს მის მოძრაობას ან აჩქარებას. ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების პროცესში ოსცილირებადი მაგნიტური ველი იქნება შექმნილი ოსცილირებადი ელექტრული ველის ცვლილების შედეგად.
ოსცილირებადი მაგნიტური ველი
განმარტება: ოსცილირებადი მაგნიტური ველი არის მაგნიტური ველი, რომელიც პერიოდულად იცვლება დროთა და სივრცის მიხედვით. ელექტრომაგნიტურ ტალღებში მაგნიტური ველის მიმართულება და სიმძლავრე დროთა მიხედვით იცვლება სინუსოიდალურად ან კოსინუსოიდალურად.
განსხვავება
მიმართულება: ოსცილირებადი მაგნიტური ველის მიმართულება ფიქსირებულია, ჩვეულებრივ პერპენდიკულარული ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების მიმართულებას და პერპენდიკულარული ოსცილირებადი ელექტრული ველის მიმართულებას.
სიმძლავრე: ოსცილირებადი მაგნიტური ველის სიმძლავრე დროთა მიხედვით იცვლება და მისი ცვლილების სიხშირე ტოლია ელექტრომაგნიტური ტალღის სიხშირეს.
ელექტრული ველთან ურთიერთობა: ოსცილირებადი მაგნიტური ველის სიმძლავრე და ოსცილირებადი ელექტრული ველის სიმძლავრეს შორის არის ფიქსირებული პროპორციული ურთიერთობა, რაც ნიშნავს E = cB, სადაც c არის სინათლის სიჩქარე.
ფუნქციები
ოსცილირებადი მაგნიტური ველი შეიძლება დაართოს ძალა (ლორენცის ძალა) დარტყმის ნაწილაკზე, რაც იწვევს მის მოძრაობას ან აჩქარებას.ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების პროცესში ოსცილირებადი მაგნიტური ველის ცვლილების შედეგად იქნება შექმნილი ახალი ოსცილირებადი ელექტრული ველი.
ოსცილირებადი ელექტრული ველის და ოსცილირებადი მაგნიტური ველის ურთიერთობა
ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების მექანიზმი
ელექტრომაგნიტურ ტალღებში ოსცილირებადი ელექტრული და მაგნიტური ველები პერპენდიკულარულია ერთმანეთს და პერპენდიკულარული ტალღის გავრცელების მიმართულებას.
ოსცილირებადი ელექტრული ველის ცვლილება იწვევს ოსცილირებადი მაგნიტური ველის შექმნას, ხოლო ოსცილირებადი მაგნიტური ველის ცვლილება იწვევს ახალი ოსცილირებადი ელექტრული ველის შექმნას. ეს ურთიერთობა საშუალებას აძლევს ელექტრომაგნიტურ ტალღებს გავრცელებას ვაკუუმში.
მაქსველის განტოლებები
მაქსველის განტოლებების ფარადეის კანონი აღწერს, როგორ ცვლის ელექტრული ველი მაგნიტურ ველს:
∇×E=− ∂B/∂t
ამპერის კანონი მაქსველის დამატებით აღწერს, როგორ ცვლის მაგნიტური ველი ელექტრულ ველს:
∇×B=μ0ϵ0 ∂E/∂t
ოსცილირებადი ელექტრული ველის და ოსცილირებადი მაგნიტური ველის სინქრონიზაცია
ერთფეროვან ელექტრომაგნიტურ ტალღებში ოსცილირებადი ელექტრული და მაგნიტური ველებს შორის არის სტრიქონული სინქრონიზაციის ურთიერთობა:
ფაზური ურთიერთობა
ელექტრომაგნიტურ ტალღებში ოსცილირებადი ელექტრული და მაგნიტური ველების ფაზური განსხვავება არის 90∘ ან π/2 რადიანი. ეს ნიშნავს, რომ როცა ელექტრული ველი არის მაქსიმალური, მაგნიტური ველი ზუსტად ნულია და პირიქით.
ენერგიის გადაცემა
ელექტრომაგნიტური ტალღის ენერგია ალტერნატიულად გადის ელექტრული და მაგნიტური ველებს შორის, ქმნის ტალღის გავრცელებას.
შეჯამება
ოსცილირებადი ელექტრული ველი და ოსცილირებადი მაგნიტური ველი არიან ელექტრომაგნიტური ტალღის ორი ძირითადი კომპონენტი, რომლებიც ერთმანეთთან ურთიერთობენ ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელების პროცესში, პერპენდიკულარული ერთმანეთს და პერპენდიკულარული ტალღის გავრცელების მიმართულებას. ოსცილირებადი ელექტრული ველის ცვლილება იწვევს ოსცილირებადი მაგნიტური ველის შექმნას, ხოლო ოსცილირებადი მაგნიტური ველის ცვლილება იწვევს ახალი ოსცილირებადი ელექტრული ველის შექმნას, და ეს ურთიერთობა საშუალებას აძლევს ელექტრომაგნიტურ ტალღებს გავრცელებას ვაკუუმში. ეს პროცესი დეტალურად აღწერილია მაქსველის განტოლებებით და ოსცილირებადი ელექტრული და მაგნიტური ველებს შორის არის სტრიქონული ფაზური ურთიერთობა.
