Электромагниттік толқын табиғаты

Электромагниттік сәулеленудің екі түрлі табиғаты бар: 1) толқындық; 2) корпускулалық.

Электромагниттік толқын – электрлі және магнитті күштер­дің әсерінен пайда болады және ол материяның бір түрі болып табылады. Сондықтан ол да басқа кәдімгі қарапайым заттар сияқты материя мен энергияның сақталу заңына бағынады. Материалды дене мен физикалық ауданның бір-бірінен айырмашылықтары да болады.

Әдетте материалды дененің дискретті (корпускулалы) болып, ал физикалық ауданның материясы үздіксіз болатыны белгілі. Ал, белгілі бір жағдайларда материалды дене үздіксіз болып, физикалық ауданның құрылысы – дискретті болуы да мүмкін. Материяның бір түрі екіншісіне ауысады. Мысалы, электрон материясы электромагнитті толқын материясына және керісінше ауысуы мүмкін. Материяның бір қасиеті – қозғалыс, оның өлшем бірлігі энергия. Электромагниттік толқын тербелуінің қозғалысы энергияның бір түрі, оны электромагниттік сәулелену немесе жарық деп атайды.

Материя сияқты энергияның бір түрі оның екінші бір түріне ауыса алады.

Мысалы, электрон энергиясы электромагнитік толқын энергиясына ауыса алады. Электромагниттік толқынның: 1) магниттік (H) және 2) электрлік (E) құрамы болады

Электромагнитті толқын: Н – магнитті құрамы; Е – электрлік құрамы.

Электромагниттік сәулеленудің толқындық қасиеті

Электромагниттік толқынның бірнеше сипаттамасы бар, олар:

Толқын жиілігі: – бұл 1 секунд ішіндегі электрлік аудан тербелуінің саны, см^-1.

Толқын саны: – бұл 1 см-дегі толқындар саны.

Толқын ұзындығы: – бұл екі mах-ның бір-бірінен ара қашықтығы.

Амплитуда: – электрлік аудан векторының максимальды мәні.

Жылдамдық: С_i – сәулеленудің белгілі бір ортада таралу жылдамдығы, оның мәні вакуумда максимальды болады.

Кез келген басқа ортада C_i=C/ n болады, бұндағы n – сыну коэффициенті.

Қанықтық – бұл дене бұрышының белгілі бір мәніне сәйкес 1секундтағы сәулелену энергиясы, ол амплитуда квадратына пропорционалды болады. Әдетте практикада қанықтық ретінде құрылғының көрсеткішіне сәйкес аналитикалық сигналдың мәні алынады.

Энергия қуаты P – белгілі бір беттік қабатқа түсетін сәулеленудің 1секунд ішіндегі энергиясы. Оның орнына көбінесе «қанықтықты» қолданады.

Поляризациялану беті – бұл электрлік аудан тербелетін ХУ кеңістігі. Егер жарық шоғы бірнеше кеңістіктен тұратын болса, оны поляризацияланбаған дейді. Ал егер жарық шоғының барлық электрлік ауданы бір ғана тегіс кеңістікте орналасса, онда оны тегіс поляризацияланған деп атайды. Толқын ұзындығы, толқын жиілігі және сәулелену жылдамдығы арасындағы байланыс мына қатынас арқылы көрсетіледі: