Световое поле, обобщение и выводы

Содержание

Слайд 2

Джеймс Клерк Ма́ксвелл (3 июня 1831, Эдинбург, Шотландия – 5 ноября

Джеймс Клерк Ма́ксвелл
(3 июня 1831, Эдинбург, Шотландия – 5 ноября

1879, Кембридж, Англия)

Работы по фотоупругости (пропускание поляризованного излучения через деформированные материалы)
Теория цветов (развитие идеи о трёх основных цветах, цветовой треугольник)
Уравнения Максвелла для электромагнетизма
Работа по устойчивости колец Сатурна
Кинетическая теория газов (распределение по скоростям)
Первая цветная фотография

Слайд 3

Уравнения Максвелла Гауссова система единиц – вектор напряжённости магнитного поля –

Уравнения Максвелла

Гауссова система единиц

– вектор напряжённости магнитного поля

– вектор электрического смещения

вектор плотности тока

– вектор магнитной индукции

– вектор напряжённости электрического поля

– плотность электрического заряда

– скорость света

Система СИ

Слайд 4

Основные соотношения теории поля Оператор Гамильтона Оператор Лапласа

Основные соотношения теории поля

Оператор Гамильтона

Оператор Лапласа

Слайд 5

Материальные уравнения – удельная проводимость – диэлектрическая проницаемость – магнитная проницаемость

Материальные уравнения

– удельная проводимость

– диэлектрическая проницаемость

– магнитная проницаемость

Следствия из уравнений Максвелла

Дивергенция

первого уравнения:

и далее:

Закон сохранения энергиии

Слайд 6

Закон сохранения энергии – электрический заряд – вектор скорости заряда Сила

Закон сохранения энергии

– электрический заряд

– вектор скорости заряда

Сила Лоренца

Умножаем на с/4π

и интегрируем с применением теоремы Гаусса:

Можно положить:

– вектор внешней нормали

Полная энергия внутри объёма:

Слайд 7

Закон сохранения энергии – плотность тока проводимости – плотность конвекционного тока

Закон сохранения энергии

– плотность тока проводимости

– плотность конвекционного тока

Введём соотношения для

вектора плотности тока:

Тогда выражение для работы можно представить:

Дополнительно введём:

Тогда закон сохранения энергии перепишется в виде:

Слайд 8

Луч и волновое уравнение Разделим первое уравнение на μс и продифференцируем

Луч и волновое уравнение

Разделим первое уравнение на μс и продифференцируем по

времени, получим волновое уравнение для электрического поля: