Pourquoi les ondes électromagnétiques se détachent-elles de l'antenne?

Question

Dans la plupart des explications sur le fonctionnement des antennes, ils disent qu'à cause des plis dans le champ électrique d'une antenne se rencontre à un moment donné et se détache ... J'ai recherché les raisons pour lesquelles cela se produit, mais tout ce que j'ai obtenu était une réponse disant que les ondes électromagnétiques voyagent dedans la direction du vecteur Poynting.

J'ai donc 2 questions:

1. Pourquoi le champ électrique se détache-t-il de l'antenne et se propage-t-il?

2. Cela peut-il être expliqué par le vecteur de Poynting?

Answer 1

La construction des équations de Maxwell a été longue, et la confirmation expérimentale que la lumière est les ondes électromagnétiques prédites par elles a pris un certain temps. Il y a des «lois» , des relations qui ont été définies à partir d'observations expérimentales, qui sont comme une sous-couche axiomatique afin que les équations paraissent cohérentes et donnent l'onde électromagnétique dans le cadre de ses solutions, qui ont finalement adapté les observations lumineuses à l'époque. Il explique également mathématiquement l'onde électromagnétique classique d'une antenne.

En électrodynamique classique, un courant variable génère des ondes électromagnétiques. Une charge en mouvement à vitesse constante est un courant de charge. Une particule chargée accélérée est un courant changeant et doit donc émettre des ondes électromagnétiques selon les équations. C'est ainsi que fonctionnent les antennes, en changeant les courants. À l'époque, les porteurs actuels étaient une hypothèse.

Nous savons maintenant que ce sont des électrons et des ions positifs, selon la configuration. Au niveau de la mécanique quantique, un changement de vitesse pour un électron signifie une interaction avec le champ, soit en abandonnant de l'énergie, soit en rayonnant de l'énergie et il y a des calculs précis QM sur la probabilité qu'un électron accéléré rayonne un photon. Il y a continuité dans les théories de la physique et on peut montrer mathématiquement qu'une confluence de photons forme l'onde électromagnétique classique des équations de Maxwell.

Answer 2

Le "champ électrique se détache" de l'antenne car il ne s'agit pas d'un simple champ électrostatique, mais plutôt d'une onde transversale générée par des électrons accélérés dans l'antenne. Les particules chargées accélérées créent de telles ondes de propagation de champ électrique.

Le vecteur de Poynting est une mesure du flux d'énergie EM, en lui-même il n'explique pas comment le champ électrique se comporte. Les équations de Maxwell (et les conditions aux limites) expliquent cela.