Действительно ли EE\mathbf{E} и BB\mathbf{B} всегда совпадают по фазе в электромагнитных волнах?

Меня учили, что в электромагнитных волнах электрическое и магнитное поля находятся в фазе. Тем не менее, используя уравнение Максвелла в отсутствие источников и решая волновое уравнение

◻ ф "=" 0
в цилиндрических координатах и ​​при цилиндрической симметрии ( ∂ ф ∂ ф "=" ∂ ф ∂ г "=" 0 ) можно получить как решение два поля только с одной ненулевой компонентой, и в пределе р >> ю с имеет:

{ Е г ≈ Е г 0 1 р с я н [ ю ( р с − т ) − π 4 ] Б ф ≈ − Е ф 0 1 с р с я н [ ю ( р с − т ) − π 4 ]

Два поля не совпадают по фазе! Так является ли синфазное отношение между двумя полями универсальным правилом? Или это справедливо только в некоторых случаях (например, в простейшем случае плоской волны)

не будет не в фазе означать, что один максимален, когда другой 0 ?

Ответы (2)

Это только для плоских волн. Это происходит из уравнений Максвелла при допущении решения о плоской волне в свободном пространстве.

Во-вторых, минус здесь не противофазный. Знак минус указывает на изменение направления. Вы заметите, что Е × Б все еще указывает в сторону от оси, и величина колеблется в фазе. Интересен случай, когда фаза не 0 , или π , что, как я полагаю, происходит в металлах под действием падающего излучения.

Е → и Б → находятся в фазе только в средах без потерь, для которых проводимость о "=" 0 . В общем, среда с потерями моделируется как имеющая комплексную диэлектрическую проницаемость. ϵ : комплексная часть пропорциональна о и это приводит не только к экспоненциальному спаду амплитуды, но и к фазовому сдвигу между Е → и Б → .

Вот этот пример тоже пришел мне в голову. Потрясающее имя пользователя, кстати!
Действительно ли EE\mathbf{E} и BB\mathbf{B} всегда совпадают по фазе в электромагнитных волнах?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v