왜 전자기파가 안테나에서 분리됩니까?
안테나가 작동하는 방식에 대한 대부분의 설명에서 그들은 안테나의 전기장의 꼬임 때문에 한 지점에서 만나 분리된다고 말합니다. 이런 일이 발생하는 이유를 찾았지만 내가받은 것은 전자파가 이동한다는 대답뿐이었습니다. Poynting 벡터의 방향.
그래서 두 가지 질문이 있습니다.
전기장이 안테나에서 분리되어 전파되는 이유는 무엇입니까?
Poynting 벡터로 설명 할 수 있습니까?
답변
Maxwell 방정식의 축적 은 길었고 빛이 그들에 의해 예측 된 전자기파라는 실험적 확인에는 시간이 걸렸습니다. 실험적 관찰로부터 정의 된 관계인 "법칙" 이 있습니다. 이것은 공리적 하부층으로서 방정식이 일관되게 나타나고 전자기파를 솔루션의 일부로 제공하여 결국 빛 관찰에 적합합니다. 또한 안테나에서 나오는 고전적인 전자기파를 수학적으로 설명합니다 .
고전적인 전기 역학에서 변화하는 전류는 전자기파를 생성합니다. 일정한 속도로 움직이는 전하는 전하의 전류이고, 가속 된 하전 입자는 전류의 변화이므로 방정식에 따라 전자파를 발산해야합니다. 이것이 안테나가 전류를 변경하여 작동하는 방식입니다. 당시 현재 캐리어는 가설이었습니다.
이제 우리는 그것들이 설정에 따라 전자와 양이온임을 압니다. 양자 역학적 수준에서 전자의 속도 변화는 에너지를 포기하거나 에너지를 방출하는 장과의 상호 작용을 의미하며 가속 된 전자가 광자를 방출 할 확률에 대한 QM 정밀 계산이 있습니다. 물리학 이론에는 연속성이 있으며 광자의 합류 가 Maxwell 방정식 의 고전적인 전자기파를 형성 한다는 것을 수학적으로 보여줄 수 있습니다 .
"전기장은 단순한 정전기 장이 아니라 안테나에서 가속 된 전자에 의해 생성 된 횡파이기 때문에 안테나에서 분리됩니다". 가속 된 하전 입자는 이러한 전파 장의 전파를 생성합니다.
포인팅 벡터는 EM 에너지 흐름의 척도이며 그 자체로는 전기장이 어떻게 작동하는지 설명하지 않습니다. Maxwell의 방정식 (및 경계 조건)이이를 설명합니다.