Šíření elektromagnetické vlny

---

Elektřina a magnetismus ⇒ Elektromagnetické kmitání a vlnění ⇒ Elektromagnetická vlna a její vlastnosti

---

Teorie:

Elektromagnetické vlnění je v podstatě děj, při kterém se přenáší elektromagnetická energie ze zdroje ke spotřebiči. Elektromagnetické vlnění je kombinací vlnění magnetického a elektrického. Každý elektrický náboj s nenulovým zrychlením vyzařuje elektromagnetické vlnění. Elektrická složka je charakterizována vektorem intenzity elektrického pole a magnetická vektorem magnetické indukce .
Na elektromagnetické vlnění se dá pohlížet jako na vlnu, kterou charakterizuje rychlost šíření, vlnová délka a frekvence. Anglický fyzik J. C. Maxwell dospěl v druhé polovině 19. století k závěru, že elektromagnetický rozruch se šíří stejnou rychlostí jako světlo, které je vlastně jedním druhem elektromagnetického vlnění. Elektromagnetické vlnění je vlnění příčné.

Pro znalce vyšší matematiky:

Elektromagnetickou vlnu popisujeme vlnovou funkcí, což je funkce času a souřadnic. Pro rovinnou harmonickou vlnu je vlnová funkce

,
kde A_o je amplituda vlny, je úhlová frekvence, T je perioda, je vlnový vektor ( je jednotkový vektor ve směru šíření vlny), λ je vlnová délka (vzdálenost, do které dospěje vlna za periodu T), je polohový vektor a φ_o je počáteční fáze.

Tato vlnová funkce je řešení obecnější vlnové rovnice v trojrozměrném prostoru, která má tvar

---

---

Ovládání apletu:

Tento aplet ukazuje, jak se elektrické pole, magnetické pole šíří prostorem. Aplet zobrazuje šíření elektromagnetického vlnění - v tomto případě lineárně polarizovaného.

Červený vektor elektrické intenzity reprezentuje elektrické pole, jehož amplituda je v tomto apletu neměnná.
Modrý vektor magnetické indukce reprezentuje magnetické pole.

Změna velikosti a směru vektoru magnetické indukce - kliknutím v blízkosti šipky modré orientované úsečky a posouváním myši měníte velikost i směr vektoru magnetické indukce.

Zelený vektor rychlosti reprezentuje vektor rychlosti.

Elektromagnetická vlna se šíří dvěma opačnými směry od místa vzniku.

Pozastavení animace - stlačením levého tlačítka myši animaci pozastavíte, opětovným zmáčknutím ji spustíte.
Změna periody elektromagnetické vlny - zadáním hodnoty do textového pole a potvrzením klávesou Enter změníte periodu vlny.
Změna úhlu pohledu na šíření vlny - stlačením pravého tlačítka myši a posouváním myši měníte úhel pohledu.
Posouvání soustavy - kliknutím pravého tlačítka v blízkosti počátku soustavy můžete pohybovat s celou soustavou.

---

Odkazy:

Odkaz na obdobný aplet: http://www.walter-fendt.de/ph14cz/emwave_cz.htm
Pro znalce vyšší matematiky: http://www.aldebaran.cz/studium/fyzika/elmg.html