क्या तुम एक दोलनशील विद्युत क्षेत्र और एक दोलनशील चुंबकीय क्षेत्र के बीच के अंतर की व्याख्या कर सकते हो?

तरंगदायी विद्युत क्षेत्र (Oscillating Electric Field) र तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्र (Oscillating magnetic field) विद्युत चुम्बकीय तरंगको महत्वपूर्ण घटकहरू हुन् र यी दुईले विद्युत चुम्बकीय तरंगको प्रसारण गतिमा एक साथ सम्बन्धित र निर्भर छन्। निम्नलिखितले तरंगदायी विद्युत र तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्रको फरक र उनीहरूको परस्परको सम्बन्धहरूलाई विस्तार साथ विवरणित गरेको छ:

तरंगदायी विद्युत क्षेत्र

परिभाषा: तरंगदायी विद्युत क्षेत्र एउटा विद्युत क्षेत्र हो जसको दिशा र परिमाण समय र स्थानको साथ लगातार परिवर्तन भइरहन्छ। विद्युत चुम्बकीय तरंगहरूमा, विद्युत क्षेत्रको दिशा र परिमाण समयको साथ साइन वा कोसाइन फंक्शनको रूपमा परिवर्तन भइरहन्छ।

विशेषता

• दिशा: तरंगदायी विद्युत क्षेत्रको दिशा निश्चित छ, आमतौरले यसले विद्युत चुम्बकीय तरंगको प्रसारण दिशासँग लाम्बिक हुन्छ।

• तीव्रता: तरंगदायी विद्युत क्षेत्रको तीव्रता समयको साथ परिवर्तन भइरहन्छ, र यसको आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय तरंगको आवृत्तिसँग बराबर छ।

• ध्रुवीकरण: तरंगदायी विद्युत क्षेत्रको ध्रुवीकरण दिशा विद्युत चुम्बकीय तरंगको ध्रुवीकरण विशेषतालाई निर्धारण गर्छ, जुन रेखीय ध्रुवीकरण, वृत्तीय ध्रुवीकरण वा अण्डाकार ध्रुवीकरण हुन सक्छ।

प्रभाव

तरंगदायी विद्युत क्षेत्रले आवेशित कणलाई बल लगाउन सक्छ, जसले यसलाई गति वा त्वरण दिन सक्छ। विद्युत चुम्बकीय तरंगको प्रसारण गतिमा, तरंगदायी विद्युत क्षेत्रको परिवर्तनले तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्छ।

तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्र

परिभाषा: तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्र एउटा चुम्बकीय क्षेत्र हो जसको दिशा र परिमाण समय र स्थानको साथ लगातार परिवर्तन भइरहन्छ। विद्युत चुम्बकीय तरंगहरूमा, चुम्बकीय क्षेत्रको दिशा र परिमाण पनि समयको साथ साइन वा कोसाइन फंक्शनको रूपमा परिवर्तन भइरहन्छ।

विशेषता

• दिशा: तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्रको दिशा निश्चित छ, आमतौरले यसले विद्युत चुम्बकीय तरंगको प्रसारण दिशासँग लाम्बिक हुन्छ, र तरंगदायी विद्युत क्षेत्रको दिशासँग लाम्बिक छ।

• तीव्रता: तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्रको तीव्रता समयको साथ परिवर्तन भइरहन्छ, र यसको परिवर्तनको आवृत्ति पनि विद्युत चुम्बकीय तरंगको आवृत्तिसँग बराबर छ।

• विद्युत क्षेत्रको साथको सम्बन्ध: तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्र र तरंगदायी विद्युत क्षेत्रको ताकतको बीच एक निश्चित अनुपातिक सम्बन्ध छ, यो दिइएको छ E = c दिइएको B दिइएको जहाँ c प्रकाशको गति हो।

कार्य

तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्रले आवेशित कणलाई बल (लोरेन्ट्झ बल) लगाउन सक्छ, जसले यसलाई गति वा त्वरण दिन सक्छ।विद्युत चुम्बकीय तरंगको प्रसारण गतिमा, तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्रको परिवर्तनले नयाँ तरंगदायी विद्युत क्षेत्र उत्पन्न गर्छ।

तरंगदायी विद्युत क्षेत्र र तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्रको बीचको परस्परको सम्बन्ध

विद्युत चुम्बकीय तरंगको प्रसारण तंत्र

विद्युत चुम्बकीय तरंगहरूमा, तरंगदायी विद्युत र चुम्बकीय क्षेत्र एक दूसरोसँग लाम्बिक र तरंगको प्रसारण दिशासँग लाम्बिक छन्।

तरंगदायी विद्युत क्षेत्रको परिवर्तनले तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्छ, र तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्रको परिवर्तनले नयाँ तरंगदायी विद्युत क्षेत्र उत्पन्न गर्छ। यो परस्पर सम्बन्धले विद्युत चुम्बकीय तरंगलाई रिक्तिका मार्फत प्रसारण गर्न सक्षम बनाउँछ।

मैक्सवेलको समीकरणहरू

मैक्सवेलको समीकरणहरूमा फाराडे नियम एक बदलिरहेको विद्युत क्षेत्रले कसरी चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्छ भन्ने विषयलाई वर्णन गर्छ:

 ∇×E=− ∂B/∂t

मैक्सवेलको समीकरणहरूमा एम्पेर नियम र मैक्सवेलको योग एक बदलिरहेको चुम्बकीय क्षेत्रले कसरी विद्युत क्षेत्र उत्पन्न गर्छ भन्ने विषयलाई वर्णन गर्छ:

∇×B=μ0ϵ0 ∂E/∂t

तरंगदायी विद्युत क्षेत्र र तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्रको समन्वय

समान विद्युत चुम्बकीय तरंगहरूमा, तरंगदायी विद्युत क्षेत्र र तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्रबीच एक ठोस समन्वय सम्बन्ध छ:

फेज सम्बन्ध

विद्युत चुम्बकीय तरंगहरूमा, तरंगदायी विद्युत र चुम्बकीय क्षेत्रको बीचको फेज अन्तर 90∘ वा π/2 रेडियन छ। यो अर्थ हो जब विद्युत क्षेत्र अपनो अधिकतम छ भने चुम्बकीय क्षेत्र ठिक शून्य हुन्छ, र यसको उल्टो पनि छ।

ऊर्जा स्थानान्तरण

विद्युत चुम्बकीय तरंगको ऊर्जा विद्युत क्षेत्र र चुम्बकीय क्षेत्रबीच बारीबारी रूपमा स्थानान्तरण भइरहन्छ, जसले तरंग प्रसारण बनाउँछ।

सारांश

तरंगदायी विद्युत क्षेत्र र तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्र विद्युत चुम्बकीय तरंगका दुई मूलभूत घटकहरू हुन्, जुन विद्युत चुम्बकीय तरंगको प्रसारण गतिमा एक साथ परस्परको सम्बन्ध र निर्भरता राख्छन्, एक दूसरोसँग लाम्बिक र तरंगको प्रसारण दिशासँग लाम्बिक छन्। तरंगदायी विद्युत क्षेत्रको परिवर्तनले तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्छ, र तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्रको परिवर्तनले नयाँ तरंगदायी विद्युत क्षेत्र उत्पन्न गर्छ, र यो परस्पर सम्बन्धले विद्युत चुम्बकीय तरंगलाई रिक्तिका मार्फत प्रसारण गर्न सक्षम बनाउँछ। यो प्रक्रिया मैक्सवेल समीकरणहरूद्वारा विस्तार साथ विवरणित गरिन सकिन्छ, र तरंगदायी विद्युत क्षेत्र र तरंगदायी चुम्बकीय क्षेत्रबीच एक ठोस फेज सम्बन्ध छ।