Электромагнитные волны в идеальном диэлектрике

Электромагнитные волны в идеальном диэлектрике и в проводящей среде

4.1. Записать уравнения Максвелла проводящей среде в системе единиц Гаусса и в системе СИ. Пояснить их физический смысл. Вид материальных уравнений в однородной изотропной среде в системе единиц Гаусса и в системе СИ.

4.2. Получить уравнения Максвелла для однородных плоских волн в идеальном диэлектрике. Доказать, что эти волны в идеальном диэлектрике являются поперечными.

4.3. Для плоской электромагнитной волны вывести инварианты одномерных уравнений Максвелла в идеальном диэлектрике. Получить связь векторов и в волне, бегущей вдоль .

4.4. Получить выражение для объемной плотности энергии W и вектора плотности потока энергии электромагнитного излучения. Доказать, что полная энергия в объеме идеальной среды сохраняется. Найти связь W и в бегущей волне.

4.5. В однородной изотропной проводящей среде вывести волновое уравнение для вектора и получить дисперсионное соотношение для плоской гармонической волны. Выписать первые три члена разложения при . Найти коэффициент затухания и фазовую скорость.

4.6. Для плоских электромагнитных волн в проводящей среде вывести формулы для действительной и мнимой частей волнового числа . Рассмотреть случаи малых и больших частот. Нарисовать графики и .

4.7. При распространении плоской электромагнитной волны в проводящей среде отношение (3,4,5). Чему равен тангенс угла потерь ?

4.8. В проводящей среде тангенс угла потерь а), б), в) , г) . Чему равно отношение ?

4.9. Доказать, что в проводящей среде энергия электромагнитного излучения уменьшается со временем.

4.10.Радиоволна с частотой f=0.3 МГц распространяется в земле (, , ). Определить фазовую скорость и длину волны в земле. Во сколько раз уменьшится напряженность электрического поля на расстоянии 10 м?

4.11. Электрические и магнитные свойства воды в океане характеризуются параметрами , , . Определить область частот, в которой вода в океане ведёт себя как проводник () и как диэлектрик (). Во сколько раз убывает интенсивность волны на глубине 10 м для частот f=Гц и f= Гц?