Bài giảng điện động lực sóng điện từ TS ngô văn thanh

 Phương trình sóng  Định nghĩa: là sự nhiễu loạn của môi trường liên tục được truyền đi với hình dạng và vận tốc không đổi.. Sóng một chiều  Sóng ngang phương truyền sóng, ta gọi đó

ĐIỆN ĐỘNG LỰC

TS Ngô Văn Thanh

Viện Vật Lý

Hà Nội - 2015

[1] David J Griffiths (2013), Introduction to electrodynamics, Pearson Education

[2] Nguyễn Văn Thỏa (1978), Điện động lực học, NXB ĐH và THCN

[3] Đào Văn Phúc (1978), Điện động lực học, NXB GD

[4] Nguyễn Hữu Mình (1983), Bài tập Vật lý lý thuyết, NXB GD

[5] Nguyễn Phúc Thuần (1996), Điện động lực học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội

[6] Nguyễn Hữu Chí (1998), Điện động lực học, Tủ sách trường ĐHKH Tự nhiên Tp HCM [7] Võ Tình, Giáo trình Điện động lực học , ĐHSP Huế

Website : http://iop.vast.ac.vn/~nvthanh/cours/diendongluc/

Email : nvthanh@iop.vast.ac.vn

 Phương trình sóng

 Định nghĩa: là sự nhiễu loạn của môi trường liên tục được truyền đi với hình dạng và vận tốc không đổi

 Xét sợi dây rất dài chịu một ứng suất T

1 Sóng một chiều

 Sóng hình sin

 Sóng hình sin thường có dạng

 0 ≤  < 2 : hằng số pha

1 Sóng một chiều

1 Sóng một chiều

 Điều kiện biên: phản xạ và truyền qua

 Xét 2 sợi dây cùng loại, nối với nhau tại điểm z = 0

 Điều kiện liên tục của hàm sóng

• Nếu hàm sóng không liên tục thì sẽ xuất hiện lực tại điểm nút

 Biên độ của sóng

1 Sóng một chiều

 Giải hệ phương trình

 Xét trường hợp dây 2 nhẹ hơn dây 1

1 Sóng một chiều

 Sóng ngang

phương truyền sóng, ta gọi đó là sóng ngang

 Sóng dọc

phương với phương truyền sóng

 Hiện tượng phân cực

• Khi lắc lên-xuống một sợi dây

• có hai trạng thái phân cực độc lập với nhau

 Phân cực

• Vuông góc với phương truyền sóng

2 Sóng điện từ trong chân không

 Phương trình sóng của E và B

 Xuất phát từ hệ phương trình Maxwell

2 Sóng điện từ trong chân không

 Sóng phẳng: sóng truyền theo phương z và không phụ thuộc vào x, y

 Biểu diễn các vector trường dưới dạng hàm sóng phức

2 Sóng điện từ trong chân không

 Năng lượng và xung lượng của sóng điện từ

 Năng lượng tính trên một đơn vị thể tích

 Xét trường hợp sóng phẳng đơn sắc

của năng lượng (năng thông) biểu diễn bởi vector Poynting

 Xung lượng (động lượng) của sóng điện từ

truyền đi được gọi là “cường độ” (intensity)

3 Sóng điện từ trong vật chất

 Truyền sóng trong môi trường tuyến tính

 Vật chất không có điện tích và dòng tự do

• các hằng số điện môi và độ từ thẩm không thay đổi

chân không, chỉ thay các ký hiệu

 Sóng điện từ trong môi trường đồng chất tuyến tính với vận tốc

• Thay các ký hiệu

• ta có

3 Sóng điện từ trong vật chất

 Sự phản xạ và truyền qua của sóng tới vuông góc

 Sự phản xạ và truyền qua của sóng tới nghiêng

 Các định luật này tương tự như trong quang hình

 Điều kiện biên

4 Hấp thụ và tán sắc

 Sóng điện từ trong vật dẫn

 Các phương trình sóng

 Xét trường hợp , ta có hệ phương trình Maxwell

4 Hấp thụ và tán sắc

• Đây là dạng của sóng tắt dần

 Các hệ thức liên hệ của biên độ sóng

4 Hấp thụ và tán sắc

 Sự phản xạ trên mặt vật dẫn

 Xét các phương trình điều kiện biên với dòng và điện tích tự do

theo phương pháp tuyến

4 Hấp thụ và tán sắc

 Sự phụ thuộc vào tần số của điện môi

 Trong thực tế, phụ thuộc vào tần số của sóng

 Xét các điện tử trong nguyên tử của vật không dẫn điện

• Điện tử sẽ dao động quanh vị trí cân bằng

 Khi có mặt của sóng điện từ

hoặc

 Nghiệm của phương trình này có dạng sóng phẳng

4 Hấp thụ và tán sắc

 Xét trường hợp có thể bỏ qua sự tắt dần của sóng

 Trong trường hợp sóng truyền qua vật liệu trong suốt