- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Лекция 3 презентация
Содержание
- 1. Лекция 3
- 2. Представление гармонических колебаний и монохроматических волн в комплексном виде
- 4. можно выбрать и:
- 5. Комплексная амплитуда у скалярной волны означает наличие
- 6. Для всех линейных операций (суммирование, интегрирование, вычитание,
- 7. т.е. вместо действительного выражения использовать комплексную запись
- 8. Достоинство комплексного представления колебательных и волновых процессов
- 9. Если в конечном результате отделить действительную часть
- 10. Векторный характер электромагнитных волн ( векторные волны )
- 11. Поскольку напряженность электрического поля - величина векторная, то и ЭМВ - величина векторная.
- 12. Если - вещественная
- 13. Математическое отступление
- 14. Вектор в прямоугольной системе координат
- 15. скалярное произведение векторов
- 16. векторное произведение
- 17. Определитель матрицы 3x3
- 18. = + + - - -
- 19. Ротор
- 20. Дивергенция
- 21. Градиент
- 22. Поперечность ЭМВ. Ортогональность и
- 23. Рассмотрим плоские волны в диэлектрике:
- 24. Уравнение Максвелла для плоских волн:
- 25. Уравнение Максвелла для плоских волн:
- 27. т.к. и т.д.
- 28. Таким образом и а
- 29. Уравнения Максвелла имеют вид:
- 30. Уравнения Максвелла имеют вид:
- 31. Уравнения Максвелла имеют вид:
- 32. Отсюда следует, что и ,
- 33. т.е. перпендикулярны направлению распространения волны
- 34. Итак, взаимно перпендикулярные векторы. образуют правовинтовую систему.
- 35. образуют правовинтовую систему.
- 36. , т.е. отношение численных значений
- 37. В бегущей ЭМВ векторы и изменяются синхронно.
- 38. Энергия, переносимая ЭМВ
- 39. Найдем количество энергии, которое протекает в 1
- 40. Тогда количество энергии, которое протекает через основание
- 42. Следовательно, поток энергии
- 45. Вектор Умова-Пойтинга совпадает с
- 46. Вектор Умова-Пойтинга изменяется от значения
- 47. Таким образом, поток энергии колеблется с удвоенной
- 48. принимая положительные значения (включая
- 50. Поток энергии пропорционален квадрату амплитуды поля ЭМВ.
- 51. Поэтому они регистрируют среднее значение квадрата амплитуды
- 52. Световое давление
- 53. Поскольку свет электромагнитная поперечная волна, то падая
- 55. магнитное поле световой волны действует на возникший
- 57. Таким образом, взаимодействие между светом и отражающим
- 58. Для случая, когда световые лучи образуют параллельный
- 59. Если часть энергии отражается, то давление увеличивается
- 60. где R − коэффициент отражения тела,
- 61. Примеры: 1. Для силы, с которой
- 62. Примеры: 3. Оценим давление света от
- 64. Примеры: 4. Левитация− это управление движением
- 66. полностью поглощается частицей. В принципе можно организовать
Представление гармонических колебаний
и монохроматических волн в комплексном виде
Слайд 5Комплексная амплитуда у скалярной волны означает наличие начальной фазы и медленно-меняющейся
фазы.
Комплексное число + комплексно сопряжённое = удвоенной действительной части.
Слайд 6Для всех линейных операций (суммирование, интегрирование, вычитание, дифференцирование, использование граничных условий
и т. д., но не умножение и возведение в степень) можно не писать комплексно сопряженной части
Слайд 8Достоинство комплексного представления колебательных и волновых процессов состоит в простоте обращения
с показательной функцией по сравнению с тригонометрическими функциями.
Слайд 9Если в конечном результате отделить действительную часть (удвоив амплитуду) от мнимой,
то получится тот же результат, что и при использовании тригонометрических функций.
Слайд 11Поскольку напряженность электрического поля - величина векторная, то и ЭМВ -
величина векторная.
Слайд 12Если - вещественная величина, то это уравнение плоской
монохроматической линейно поляризованной волны.
Если -комплексная, то
поляризация эллиптическая.
Слайд 33т.е. перпендикулярны направлению распространения волны
и ,
Таким образом, ЭМВ -
волны поперечные.
Слайд 36, т.е. отношение численных значений векторов от времени
не зависит, т.е. эти векторы обладают одинаковыми фазами.
Слайд 39Найдем количество энергии, которое протекает в 1 сек через площадку в
1 см, которая перпендикулярна направлению распространения волны . Для этого построим на площадке параллелепипед (цилиндр), ось которого параллельна .
Слайд 40Тогда количество энергии, которое протекает через основание параллелепипеда (цилиндра) в 1
сек, равно энергии содержащейся в части параллелепипеда (цилиндра) длиной
Слайд 47Таким образом, поток энергии колеблется с удвоенной частотой по сравнению с
и
около среднего значения
Слайд 50Поток энергии пропорционален квадрату амплитуды поля ЭМВ. Это общее и очень
важное соотношение, на котором фактически основывается возможность регистрации ЭМВ различными приёмниками. Практически все приёмники света в той или иной степени инерционны.
Слайд 53Поскольку свет электромагнитная поперечная волна, то падая на поверхность проводника (зеркально
отражающего или поглощающего тела), он должен производить следующие действия: электрический вектор, лежащий в плоскости освещенной поверхности, вызывает ток в направлении этого вектора
Слайд 55магнитное поле световой волны действует на возникший ток по закону Ампера
(сила Лоренца) так, что направление действующей силы совпадает с направлением распространения света:
||
Слайд 57Таким образом, взаимодействие между светом и отражающим или поглощающим его телом
приводит к возникновению давления на тело. Сила давления зависит от интенсивности света.
Слайд 58Для случая, когда световые лучи образуют параллельный пучок, давление p по
вычислению Максвелла равняется плотности световой энергии u (тело поглощает всю энергию, абсолютно чёрное тело):
Слайд 59Если часть энергии отражается, то давление увеличивается в
раз, так как при отражении света, вектор снова вызывает ток, а вектор действует на ток и появляется сила, направленная в ту же сторону (так как при отражении вектора развернулись):
Слайд 61Примеры:
1. Для силы, с которой солнечные лучи в яркий день
давят на чёрной поверхности, Максвелл вычислил величину 0,4 мГ.
2. Опыты П. Н. Лебедева (1899−1900 гг.). Он с точностью порядка 20% измерил величину, рассчитанную Максвеллом. Он использовал очень чувствительные крутильные весы в сосуде с откаченным воздухом. Свет воспринимался тонкими и лёгкими крылышками.
2. Опыты П. Н. Лебедева (1899−1900 гг.). Он с точностью порядка 20% измерил величину, рассчитанную Максвеллом. Он использовал очень чувствительные крутильные весы в сосуде с откаченным воздухом. Свет воспринимался тонкими и лёгкими крылышками.
Слайд 64Примеры:
4. Левитация− это управление движением малой частицы с помощью лазерного
пучка вопреки силе тяжести.
Расчет сделан для эритроцита.
Расчет сделан для эритроцита.
Слайд 66полностью поглощается частицей. В принципе можно организовать не только удержание, но
и движение частиц:
Лазерный пинцет.
