Дипольне випромінювання
Дипольне випромінювання — випромінювання електромагнітних хвиль диполем, величина якого змінюється з часом.
Нерухомі заряди й заряди, які рухаються рівномірно та прямолінійно, не випромінюють електромагнітних хвиль. Для того, щоб заряд випромінював, потрібно, щоб він рухався з прискоренням.
Математичний опис[ред. | ред. код]
Найпростіший випромінювач електромагнітних хвиль — це точковий диполь, величина якого змінюється з часом (). На великій віддалі R від диполя (на віддалі, яка набагато перевищує його розміри) напруженість електричного та магнітного полів матиме вигляд
- ,[1]
де θ — це кут між напрямком до спостерігача та напрямком диполя, c — швидкість світла, — напруженість електричного поля, яка направлена перпендикулярно до напрямку розповсюдження хвилі й лежить в площині, утвореній напрямком диполя й напрямком до спостерігача, — напруженість магнітного поля, перпендикулярна до напрямку розповсюдження хвилі й до площини диполя.
Вектор Пойнтінга випроміненої електромагнітної хвилі дорівнює
- .
Таким чином, диполь випромінює електромагнітні хвилі не ізотропно, а здебільшого у напрямках перпендикулярних до себе.
Загальна інтенсивність випромінювання
- .
Якщо диполь здійснює гармонічні коливання , то усереднений щодо часу потік електромагнітної енергії, випроміненої диполем, дорівнює
- .
Інтенсивність випромінювання дуже швидко зростає із частотою.
Дипольне випромінювання молекул[ред. | ред. код]
Атоми й молекули в електричному полі електромагнітної хвилі, яка розповсюджується в речовині, набувають наведеного дипольного моменту, який змінюється з часом із частотою електромагнітної хвилі. Як наслідок, вони в свою чергу випромінюють електромагнітні хвилі із тією ж частотою. Це явище лежить у основі розсіювання світла. За великої густини атомів та молекул випромінені ними хвилі накладаються і взаємно компенсуються у всіх напрямках, окрім напрямку поширення зовнішньої хвилі, що призводить до формування показника заломлення речовини.
Застосування[ред. | ред. код]
На дипольному випромінюванні працюють практично всі антени передавачів. Різні форми антен призначені для того, щоб краще сформувати діаграму спрямованості випромінювання.
Джерела[ред. | ред. код]
- Борн М., Вольф Э. (1973). Основы оптики. Москва: Наука.
Примітки[ред. | ред. код]
- ↑ Формули на цій сторінці записані в системі СГС (СГСГ). Для перетворення в Міжнародну систему величин (ISQ) дивись Правила переводу формул із системи СГС в систему ISQ.