Электромагниттік толқындардың табиғаты

1.Электромагниттік толқындардың табиғаты. 

лектромагниттік толқындардың табиғаты – бұл электр және магнит өрістерінің өзара байланысы мен таралуын сипаттайтын физикалық құбылыс. Электромагниттік толқындар кеңістікте жарық жылдамдығымен (вакуумда шамамен 300 000 км/с) таралады және олардың табиғаты Максвеллдің электромагниттік өріс теңдеулерімен түсіндіріледі

🔹 Негізгі түсініктер:Электромагниттік толқын — өзгермелі электр өрісі мен оған перпендикуляр өзгермелі магнит өрісінен тұратын толқын. Бұл өрістер бір-біріне және толқынның таралу бағытына перпендикуляр орналасады.

Таралуы: Электромагниттік толқын вакуумда немесе заттар арқылы таралуы мүмкін. Толқын тасымалдаушы ортаға мұқтаж емес.

Жарықтың табиғаты: Көрінетін жарық та электромагниттік толқынның бір түрі болып табылады. Толқын ұзындығына қарай электромагниттік толқындар әртүрлі түрлерге бөлінеді: радиотолқындар, микротолқындар, инфрақызыл, көрінетін жарық, ультракүлгін, рентген және гамма-сәулелер.

🔹 Электромагниттік толқындардың сипаттамалары:

Толқын ұзындығы (λ) — екі көршілес бірдей фаза нүктелерінің арақашықтығы;

Жиілік (ν) — бір секунд ішінде тербелістер саны;

Жылдамдық (с) — толқын таралатын жылдамдық: c=λ⋅νc

2.Электростатикалық және стационарлық электромагниттік өрістер.

Электростатикалық және стационарлық электромагниттік өрістер — бұл электр және магнит өрістерінің ерекше түрлері, олар уақыт бойынша өзгермейтін (тұрақты) сипатқа ие. Бұл өрістер электродинамика мен электротехникада кеңінен зерттеледі және қолданылады

Электростатикалық өріс — бұл тыныштықтағы (қозғалмайтын) электр зарядтарының туғызатын электр өрісі. Бұл өріс уақыт бойынша өзгермейді және кеңістікте тек зарядтардың орналасуына тәуелді

Өріс көздері — қозғалмайтын зарядтар

Электростатикалық өрісте электр кернеулігі векторы (𝐸) бар.Электр өрісі күштік және потенциалдық сипатта болады.

Кулон заңы арқылы сипатталады: E⃗=k⋅q/r2⋅r^

мұндағы k — электр тұрақтысы, q — нүктелік заряд, r — арақашықтық.

Стационарлық электромагниттік өріс — уақыт бойынша өзгермейтін тұрақты токтар мен магнит өрістерінен құралған өріс. Мұнда электр өрісі де, магнит өрісі де тұрақты күйде болады.

📌 Негізгі сипаттамалары:

Өріс көздері — тұрақты токтар (мысалы, сыммен өтетін тұрақты ток).

Магнит өрісі тогы бар өткізгіштің айналасында пайда болады.

Магнит өрісі индукция векторы (𝐵) арқылы сипатталады.

Биосавар-Лаплас немесе Ампер заңдарына бағынады:

B⃗=μ0I/2πr (түзу сым бойындағы өріс үшін)

 3.Электромагниттік өріс векторлары. Ортаның параметрлері мен жіктелуі

🔹 Электромагниттік өріс векторлары:

E⃗\vec{E} — электр өріс кернеулігі

D⃗\vec{D} — электр индукциясы (D⃗=εE⃗\vec{D} = \varepsilon \vec{E})

B⃗\vec{B} — магнит индукциясы

H⃗\vec{H} — магнит өріс кернеулігі (B⃗=μH⃗\vec{B} = \mu \vec{H})

j⃗\vec{j} — ток тығыздығы

S⃗\vec{S} — Пойнтинг векторы (энергия ағыны)

🔹 Ортаның параметрлері:

ε\varepsilon — диэлектрлік өтімділік

μ\mu — магниттік өтімділік

σ\sigma — электр өткізгіштік

🔹 Орталардың жіктелуі:

Өткізгіштікке қарай:

Өткізгіштер

Жартылай өткізгіштер

Диэлектриктер Магниттік қасиетіне қарай:

Диамагнетиктер

Парамагнетиктер

Ферромагнетиктер

Энергия жұтуына қарай:

Жоғалтусыз орта Жоғалтумен орта

4.Максвелл теориясының негіздері электромагниттік өріс үшін. 

Ортаның электрлік және магниттік қасиеттері Максвелл теориясында үш шамамен сипатталады: салыстырмалы диэлектр өтімділігі ε , салыстырмалы магнит өтімділігі μ және меншікті электр өткізгіштік γ . Максвелл теориясы электрмагниттік өрістің макроскопиялық теориясы болып есептелінеді. Бұл теорияда макроскопиялық зарядтар мен токтар тудыратын электр және магнит өрістері қарастырылады