5. Хвильове рівняння для електромагнітного поля

Де k - певний вектор, який називається хвильовим вектором, ω - число, яке називається циклічною частотою, ϥ - фаза. Величини E та H є амплітудами електричної та магнітної компоненти електромагнітної хвилі. Вони взаємно перпендикулярні й рівні за абсолютною величиною.

Лекція №8

1.Пласкими називаються хвилі, фронт яких являє собою нескінченну площину. Оскільки фронт довільної хвилі в окрузі будь-якої точки можна замінити площиною, дотичною до цього фронту, то результати, одержані нижче для пласкої хвилі, зберігають своє значення для будь-яких електромагнітних хвиль.

2. Енергія електромагнітного поля

Електромагнітне поле можевиконувати роботу з переміщеннязарядів й обертання магнітних моментів, а отже має потенціальну енергію. Енергія електромагнітного поля W визначається формулою ,

3. Тиск

тому що електромагнітна хвиля затухає в глибині провідника. Отже, тиск електромагнітної хвилі дорівнює середньому по часу значенню густини енергіїціє їх вилі на поверхні провідника.

Імпульс

Із існування тиску електромагнітних хвиль випливає висновок про наявність у них імпульсу. Так,якщо електромагнітна хвиля падає на провідну вільну частинку і тисне на неї, то частинка почне рухатися, в неї з’явиться імпульс, одержаний від хвилі. .

Маса

Електромагнітна маса-коефіцієнт пропорційності між електромагнітним імпульсом і швидкістю розповсюдження хвилі (або частинки, що створює електромагнітне поле).

.

4. Найпростішою системою, що випромінює електро­магнітні хвилі, є електричний диполь. Прикладом такого диполя може бути нерухомийточковий заряд +q, навколоякогоколиваєтьсяточковий заряд q.

Елект­ричний момент дипо­ля при цьомузмінюється:

Зміннеелектричне поле диполя зумовлюєелектро­маг­нітнухвилю:

, (4)

Лекція №9

1 .Корпускуля́рно-хвильови́й дуалі́зм — запропонована Луї де Бройлем гіпотеза про те, що будь-яка елементарна частка має хвильові властивості, а будь-яка хвиля має властивості, характерні для частинки.

Гіпотеза де Бройля з'явилася тоді, коли стало відомо, що електромагнітні хвилі випромінюються й поглинаються порціями —квантами (див. абсолютно чорне тіло, фотоефект). Тобто, хвилі демонструють властивості, які раніше приписувалися лише частинкам (корпускулам).

Де Бройль висловив гіпотезу, що справедливе обернене твердження: будь-яка елементарна частинка має також хвильові властивості. Він оцінив довжину хвилі частинки, виходячи з енергетичних міркувань. Якщо електромагнітна хвиля з частотою ν має енергію  , де h — стала Планка, то схожим чином можна визначити також частоту (а отже, й довжину хвилі) інших частинок, наприклад, електронів.

Енергія частинки згідно з положеннями теорії відностності залежить від її маси. Тоді для визначення довжини хвилі де Бройля λ можна скористатися співвідношенням

.

2.Закони лінійної оптики

Теорія геометричної оптики основана на використанні чотирьох фізичних законів.

Закон прямолінійного поширення світла. Відповідно до цього закону світло між двома точками в однорідному і ізотропному середовищі поширюється по прямій, що з'єднує зазначені точки.

Закон незалежності поширення світлових пучків. Суть закону полягає в тому, що окремі промені і пучки, зустрічаючись і перетинаючись один з одним, не роблять взаємного впливу. 

Закон відображення світла.

Закон переломлення світла. Промені світла при переході з одного прозорого середовища в інше на межі їх розділу не тільки частково відбиваються, але і переломлюються.