大学物理 电磁光波动常见解题

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位移电流与磁场的奥秘


当电流不再是稳流,如电容器充电或放电过程,电荷量与电荷面密度随时间变化,这时传导电流遇到了挑战。传统的安培环路定理不再适用,因为位移电流的出现使得磁场计算变得复杂。


解密位移电流


计算位移电流密度时,我们依赖于电场E的特性。根据电荷面密度与电场之间的关系,我们得到J与时间t的函数,其方向由电场对时间的导数决定,与E同向或反向,这取决于具体情景。


若介质存在,需考虑电位移D对时间的变化,从而求得位移电流。计算公式为:位移电流I = ∫(J·dA),或是电位移通量的对时间变化率dD/dt。


磁场的幕后推手


在极板间,位移电流扮演着关键角色。麦克斯韦方程揭示了磁场的诞生,通过闭合曲线的磁场线积分等于位移电流产生的电磁效应。电磁场环路定理为我们提供了解题工具:静电场的环流恒为零,而有介质时,安培环路定理则加入了磁化电流的影响。


电磁波与电动势的交汇


动生电动势的计算涉及线圈磁通量的变化,通过积分B·dS来确定。当导线运动时,电动势随之产生,由Legge di felici公式计算感应电流的通过电荷。


光与衍射的舞蹈


单缝衍射的规律,如缝宽与波长的关系,展示了光的微妙变化。介质折射率影响波长,从而决定衍射角度。多个导线产生的磁场则需叠加,计算空间各点的磁能密度和作用力。


光波的力量与能量


平面谐电磁波的波长、波强度、电场和磁场振幅是理解光辐射压的关键。通过公式,我们能计算光压并描述电场方程。对于中空圆柱体导线,电场、磁场与Poynting矢量的求解揭示了电磁波的能量传输。




彭泽县15530386859: 大学物理电磁波问题! 台灯发出可见光(电磁波)照射在书面上,试计算灯光的电场和磁场的最大值.台灯功大学物理电磁波问题!台灯发出可见光(电磁波... -
锺贴安其:[答案] 发光功率:P1=P0X5%=3W 书面处 光的能流密度:S=P1/4πR^2 S=(E0^2[εε0/μμ0]^1/2)/2 =(E0^2[εε0/μμ0]^1/2)/2

彭泽县15530386859: 大学物理 波动光学波长λ=500m的单色平行光斜入射在光栅常数a+b=2.10μm的光栅上,入射角i=30度,缝宽a=0.70μm.问能观察到那几级衍射谱线?(答案:... -
锺贴安其:[答案] (a+b)(sini+sinx)=kλ , 代入,sinx=1,可得, (a+b)(sin30+1)=kλ 可求出最大级数k 此外,(a+b)/a=3/1 所以 3 6 9 级缺级

彭泽县15530386859: 大学物理波动问题 已知波函数如何求它在某点处的反射波? 已知在某点处的反射波方程如何求入射波? -
锺贴安其: 这可以归结为一个问题:入射波与反射波的波函数之间的关系确定. 将入射波波函数表示一般形式y=Acos[wt-kx+phi] 若反射端为固定端,则反射波有半波损失,表示为y'=Acos[wt+kx+phi+Pi] 若反射端为自由端,则反射波没有半波损失,表示为...

彭泽县15530386859: 大学物理波动学的一道题,求解过程
锺贴安其: 相位差为:(0+0.4/0.2*2PI)-(PI+0.5/0.2*2PI)=-2PI=0

彭泽县15530386859: 大学物理关于波动的题目
锺贴安其: O点的振动方程为 yO = Acos(2πνt); 入射波在距波源d处的振动方程为 y入d = Acos(2πνt - 2πd/λ ) ; 反射波在距波源d处的振动方程为 y反d = Acos(2πνt - 2πd/λ ) ,即因为没有半波损失与上式相同; 反射波的波动方程为 y反 = Acos(2πνt - 2πd/λ - 2π(d-x)/λ ) 所以,选 C

彭泽县15530386859: 大学物理题波动习题设有一平面简谐波y=0.02cos2Pai(t/0.01 - x/0.3) 求x = 0.1m处质点振动的初相位. -
锺贴安其:[答案] t=0,x=0.1直接代入即可 2/3pai

彭泽县15530386859: 大学物理波动光学一题
锺贴安其: 这么简单的问题: 列两个方程 2d1+x/2=(2k1+1)x/2 2d2+x/2=(2k2+1)x/2 而k2=k1+1, d2-d1=x/2. Lsintheta1=d1 Lsintheta2=d2 解以上方程即得theta2-theta1. 广西大学物理学院陆.. 2009-06-26

彭泽县15530386859: 一道关于波动光学的大学物理题 需要高手们的回答 非常感谢!波源s1和s2发出的波在p点相遇,p点距离波源s1和s2分别为3 λ和10λ/3,λ为两列波在介质中的... -
锺贴安其:[答案] 光的干涉问题. P点的合振幅总是最大值等于告诉P点为干涉加强点,所以可以利用波源S1和S2分别在P点引起的振动的相位等于圆周率的2k倍关系来求.(求解方法完全类似于机械波的干涉加强求法)

彭泽县15530386859: 大学物理波动学问题求解,务必详解 -
锺贴安其: 对于上述问题,首先可以对其中一个波源的波动方程进行设定. 不妨就设S1的波动方程为y=A1cos(2π(t/T+x/λ)+φ), 根据题目条件就可以导出S2的波动方程y=A2ccos(2π(t/T+(x-λ/4)/λ)+φ-π/2). 相位差的定义,将括号内的相减得到△w=-π.

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