Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
46Rozdział3Teoriaelektromagnetyzmu,fotonyiświatło
Aterazchwilaprawdy-wswobodnejprzestrzeni
wyrażeniemówinam9żeniezależyonaod[.Wdo-
przewidywanaprędkośćwszystkichfalelektromagne-
wolnejchwiliE
[jeststałedlawszystkichwartości[9
tycznychbędziewzwiązkuztymwynosiła
aleoczywiścietamożliwośćniemożebyćzwiązana
zfaląporuszającąsięwkierunkudodatnim[.Zdru-
giejstronyzrównania(3.25)wynika9żedlafaliE
[=0;
falaelektromagnetycznaniemaskładowejelektrycz-
ĺ
Tateoretycznawartośćbyławgodnyuwagisposób
nejwkierunkupropagacji.PoleEzwiązanezfaląpła-
zgodnazpoprzedniozmierzonąprzezFizeauprędko-
skąjestwięccałkowiciepoprzeczne(ang.transverse).
ĺ
ściąświatła(315300km/s).Rezultatyeksperymentów
PoprzecznośćpolaEoznacza9żeabycałkowicie
ĺ
zobracającymsiękołemzębatym9przeprowadzonych
opisaćfalę9będziemymusieliopisaćkierunekpolaE
przezFizeauw1849roku9byłyznaneMa[wellowi9co
wkolejnychchwilachczasu.Takiopisnawiązujedo
skomentowałnastępująco.
polaryzacji(ang.polarization)światłaibędzieomó-
nTaprędkość>tzn.jejteoretyczneprzewidywanie]jest
wionywrozdz.8.Bezstratydlaogólnościtegowywo-
takbliskaprędkościświatła9żewydajesię9iżmamy
duskupimysięnafalachpłIskichlubliniowospo-
ważnypowódsądzić9żeświatłosamowsobie(włą-
laryzowanych9dlaktórychkierunekoscylującego
ĺ
czającpromieniowaniecieplneiinnerodzajepromie-
wektoraEjestustalony.Takwięcwprowadzamy
niowania)jestzaburzeniemelektromagnetycznym
orientacjęukładuwspółrzędnychwtensposób9bypo-
wpostacifalpropagującychsięprzezpoleelektroma-
leelektrycznebyłorównoległedoosiy9tymsamym
gnetycznewedługprawelektromagnetyzmu.n
(3.26)
Tagenialnaanalizabyłajednymzwiększychtriumfów
intelektualnychwszechczasów.Stałosięzwyczajem
Wracającdorównania(3.18)9okazujesię9że
oznaczaćprędkośćświatławpróżnisymbolemc9któ-
rypochodziodłacińskiegosłowaceler9oznaczającego
(3.27)
szybko.W1983roku17.KonferencjaMiariWag
wParyżuprzyjęłanowądefinicjęmetraitymsamym
ustaliłaprędkośćświatławpróżnidokładniejako
WzwiązkuztymB
wtymmomencie.ZmiennewczasiepoleBmożemieć
tylkoskładowąwkierunkuz.Jestwięcjasne9że
[iB
ysąstałeinieinteresująnas
ĺ
wswobodnejlrzestrzenilł!sk!I!l!elektrom!gne-
tyczn!jestlolrzeczn!(rys.3.13).Zwyjątkiemprzy-
padkupadaniaprostopadłego(ang.normalincidence)9
3.2.1.Falepoprzeczne
takiefalepropagującesięwrzeczywistychośrodkach
Eksperymentalniepotwierdzonypoprzecznycharakter
naogółniesącałkowiciepoprzeczne-jesttokompli-
światłamusiterazbyćwytłumaczonywkontekście
kacjawynikającaztego9żeośrodekmożebyćtłumią-
teoriielektromagnetyzmu.Wtymcelurozpatrzmy
cy(ang.dissipative)lubzawieraćwolneładunki.
stosunkowoprostyprzypadekfalipłaskiejpropagują-
Dotejporyniezałożyliśmyżadnejpostacizaburze-
cejsięwpróżniwdodatnimkierunku[.Natężeniepo-
niazwyjątkiemtego9żepowiedzieliśmy9iżjesttofala
laelektrycznegojestrozwiązaniemrównania(D1.26)9
ĺ
płaska.Naszewnioskisąwięcdosyćogólneinadają
gdzieEjeststałewkażdejpłaszczyźnieznieskończo-
negozestawupłaszczyznprostopadłychdoosi[.Jest
wzwiązkuztymfunkcjąwyłączniezmiennych[
ĺ
ĺ
orazt9tj.E=E([)t).Odwołajmysięterazdorównań
Ma[wella9wszczególnościdorównania(3.21)9które
możnaogólnieodczytaćjako.rozbiHżność(ang.diver-
ĺ
ĺ
gence)polaEjestrównazeru.PonieważEniejest
funkcjąodyaniz9więcrównaniemożebyćzreduko-
wanedopostaci.
(3.25)
JeżeliE
[niejestrównezeru9tzn.jeżeliistniejepew-
Rys.3.13.KoQ¿guracjapolawprzypadkupłaskiHjharmoQicz-
naskładowapolawkierunkupropagacji9topowyższe
QHjfaliHlHktromagQHtyczQHj
