ZESTAW 5 9.04.2021 Wymagana znajomość i rozumienie następujących zagadnień:
Prawa Maxwella, fala elektromagnetyczna.
1. Zapisz równania Maxwella w postaci całkowej i różniczkowej. Zrób schematyczne rysunki ilustrujące te prawa i podaj interpretację fizyczną tych praw.
2. Wiedząc, że zmieniającemu się strumieniowi pola magnetycznego towarzyszy efekt elektryczny oraz że zmieniającemu się polu elektrycznemu musi towarzyszyć wirowe pole magnetyczne, wyprowadź równania falowe fali elektromagnetycznej w próżni.
3. Na podstawie równania fali mechanicznej y(x,t)=2sin(2x-5t) oblicz jej równanie falowe oraz szybkość rozchodzenia się tej fali.
4. Fala elektromagnetyczna ma wektor pola elektrycznego opisany równaniami: Ey = Ez = 0; oraz Ex = E0 cos(kz – t)]; gdzie oraz k – stałe.
A. Oblicz rotację tego wektora oraz podaj składowe wektora B tej fali, B. Podaj kierunek propagacji tej fali,
C. Zapisz dla tej fali elektromagnetycznej równania falowe (różniczkowe równania fali).
5. Sinusoidalna fala elektromagnetyczna o amplitudzie 1T i długości 430 nm przemieszcza się w kierunku + x. Wyznaczyć:
a) jej częstotliwość,
b) amplitudę stowarzyszonego pola elektrycznego,
c) równania opisujące zależność pola elektrycznego i magnetycznego od x i czasu.
6. Sprawdź czy funkcja falowa postaci E = E0 sin(ky – t)] jest rozwiązaniem równania falowego (różniczkowego równania fali).
Dr Z.Szklarski
