Elektromaqnit dalğaları - Mühazirəçi: f r. e n., dosent Q. Ü. Ağayev Ədəbiyyat: Ağayev Q.Ü., Cəfərov M. B. Fizika kursu. Bakı, 2016

Elektromaqnit dalğaları
Elektromaqnit dalğalarının mümkünlüyünü Maksvel nəzəri olaraq öz nəzəriyyəsi əsasında isbat etmişdir. Yalnız sonralar elektromaqnit dalğaları praktiki olaraq almışdırlar.
Elektromaqnit dalğaları hər hansı mühitdə, yaxud boşluqda yayılan və sahə intensivlik vektorları ( və ) hər hansı periodik qanunla dəyişən elektromaqnit sahəsindən ibarətdir. Ona görə də elektromaqnit dalğalarının tənliyi sahə intensivlik vektorlarının zamandan asılılığını göstərən tənliklər olmalıdır.
Maksvel tənliklərindən riyazi çevrilmələr aparıldıqdan sonra elektromaqnit dalğalarının differensial tənlikləri alınır (dalğavari tənliklər):
(1)
Elektromaqnit dalğalarının hər hansı mühitdə yayilma sürəti üçün Maksvel belə düstur vermişdir: (2)
Vakuumda və olur. Onda
Vakuumda elektromaqnit dalğalarının sürətinin işıq sürətinə bərabər olması faktının əsasında Maksvel işıq dalğalarının elektromaqnit dalğaları olması fikrini irəli sürmüş və elektromaqnit dalğaları nəzəriyyəsini yaratmışdır. Elektromaqnit dalğaları mühitdə yayılarkən dalğanın yayılma istiqaməti , və vektorlarına perpendikulyar müstəvilərdə olur (). Yəni elektromaqnit dalğaları eninə dalğalardır.
və vektorları bir biri ilə qiymətcə bu ifadə ilə əlaqəlidirlər
(3)
Çünki vakuumda və vektorları elektromaqnit dalğada eyni faza ilə dəyişirlər. Elektromaqnit sahənin enerji sıxlığı elektrik və maqnit sahələrinin enerjisi olduğundan yazarıq:
(4)
Burada (3) ifadəsini nəzərə alsaq alırıq
Ona görə və ya (5)
Bu eyni zamanda dalğaların yayılma istiqamətinə perpendikulyar qoyulmuş vahid səthdən vahid zamanda daşınan enerjidir.
və vektorlarının vektorial hasilinə Poyntinq vektoru deyirlər: (6)
Mövzu № 24
Interferensiya
Dalğaların superpozisiya prinsipi.
Dalğaların interferensiyası.
Durğun dalğalar.
İşığın interfferensiyası. Interferensiya mənzərəsi.
Dalğaların superpozisiya prinsipi
Çox vaxt mühitdə eyni zamanda müxtəlif mənbələrdən çıxan dalğalar yayılaraq mühitin eyni bir nöqtəsindən keçir. Bu zaman dalğalar rəqslərin toplanması mövzusundakı qaydalar üzrə toplanır, lakin bir birinin formasına təsir etmir. Başqa sözlə, dalğaların yayılmaları bir birindən asılı deyildir.
Müxtəlif dalğalar mühitin hər hansı nöqtəsindən görüşdükdən sonra yenidən ayrılarkən onların hər biri də yayılır ki, sanki dalğalar bir birinə heç rast gəlməmişlər. Deməli dalğalar üst üstə düşərək toplanır və bir birinə təsir etmir. Təcrübədən alınan bu nəticəyə dalğaların super pozisiya prinsipi deyilir.
Məsələn: arkestrin ayrı ayrı musiqi alətlərindən gələn səslər bir birinə mane olmur; suya atılmış iki daşın yaratdığı dalğalar bir birinin içərisindən keşərək, yenidən ayrılır və onlar əvvəlki kimi düzgün dairələr şəklində olur.
Eyni tezlikli (periodlu) və sabit fazalar fərqinə malik olan rəqslərin yayılmasından alınan dalğalara koherent dalğalar deyilir. Koherent mənbəələr arasındakı məsafə dalğanın uzunluğundan böyük olmalıdır ki, onlar bir birinə təsir etməsin.
Dalğaların interferensiyası
Eyni tezlikli və sabit fazalar fərqi olan (koherent) nöqtəvi və mənbədən yayılan dalğalara baxaq. Bu koherent mənbələrdən uyğun olaraq və məsafələrdə olan hər hansı M nöqtəsində yekun rəqsləri tapaq.
(1)
M nöqtəsində əvəzedici rəqsin amplitudu:
(2)
Bərabərdir. Fazalar fərqi isə
(3)
Burada dalğaların yollar fərqi adlanır.
(2) bə (3)-dən görürük ki, əvəzedici rəqsin amplitudu toplanan rəqslərin fazalar fərqindən asılıdır. Yəni başqa ( və digər) nöqtələrdə dəyişdiyindən əvəzedici rəqsin amplitudu fərqlənəcəkdir. əgər dalğaların yollar fərqi:
1. olarsa , olur və , yəni rəqslər toplanarkən bir birini gücləndirir. Bu şərtidir.
2.olarsa, olur və , yəni rəqslər toplanarkən bir birini zəifləndirir. Bu min şərtidir.
Intensivlik olduğundan alırıq: 1.
2.
Beləliklə aydın olur ki, M nöqtəsində iki dalğanın qabarıq və çökükləri bir biri ilə uyğun olduqda onların toplanması nəticəsində rəqs güclənir və əvəzləyici rəqsin amplitudu maksimal olur. Əgər dalğaların yollar fərqi tək sayda (qabarıq və çökük kəsişərsə) yarımdalğalara bərabər olarsa M nöqtəsində yekun rəqs zəifləyir və amplitud minimal qiymətini alır. Dalğaların bu cür toplanmasına, yəni ekranın bir nöqtəsindən digərinə keçdikdə max və min-ın ardıcıllıqla əmələ gəlməsinə, dalğaların interferensiyası deyilir.
|