Основные формулы и обозначения. Пусть плоская монохроматическая (гармоническая) волна с длиной и периодом распространяется в направлении оси с (фазово

Пусть плоская монохроматическая (гармоническая) волна с длиной и периодом распространяется в направлении оси с (фазовой) скоростью Тогда уравнение, описывающее колебания точек такой волны (уравнение бегущей волны), имеет вид:

(151)

где – смещение колеблющейся точки волны от положения равновесия;

– координата колеблющейся точки;

– амплитуда;

– фаза волны;

– круговая частота;

– волновое число (модуль волнового вектора , ).

Разность фаз гармонической волны в двух точках с координатами и

. (152)

Пусть плоская монохрома­ти­ческая электромагнитная вол­на, распространяется в на­прав­лении оси в однородной изо­тропной среде вдали от заря­дов и токов, создающих элек­тромаг­нитное поле. Тогда на­правления колебаний напряжен­ностей электрического и маг­нитного полей в лю­бой момент времени перпен­ди­кулярны направлению распро­странения волны: и и, кроме того, взаимно перпендикулярны: (рис. 11). Законы колебаний ненулевых проекций векторов и во всех точках с координатой имеют вид: ; и связаны между собой соотношением: , где и – соответственно магнитная и электрическая про­ницаемость среды; и – магнитная и электрическая по­стоянные. Аналогичное соотношение справедливо и для амплитуд , колебаний напряженностей: . Частоты и фазы колебаний напряженности Рис. 11

электрического и магнитного полей плоской монохроматической электромагнитной волны одинаковы в любой момент времени. Максимальная скорость распространения электромагнитных волн – их скорость в вакууме, равная скорости света в вакууме: м/с. Скорость их распространения в однородной изотропной среде .