Dlaczego fale elektromagnetyczne odrywają się od anteny?

Nov 21 2020

W większości wyjaśnień, jak działają anteny, mówią, że z powodu załamań pola elektrycznego antena spotyka się w jednym punkcie i odłącza się ... Szukałem powodów, dla których tak się dzieje, ale wszystko, co otrzymałem, to odpowiedź mówiąca, że ​​fale elektromagnetyczne przemieszczają się w kierunek wektora Poyntinga.

Mam więc 2 pytania:

  1. Dlaczego pole elektryczne odrywa się od anteny i rozchodzi się?

  2. Czy można to wytłumaczyć wektorem Poyntinga?

Odpowiedzi

1 annav Nov 22 2020 at 15:55

Tworzenie równań Maxwella było długie, a eksperymentalne potwierdzenie, że światło jest przewidywanymi przez nie falami elektromagnetycznymi, zajęło trochę czasu. Istnieją „prawa” , relacje, które zostały zdefiniowane na podstawie obserwacji eksperymentalnych, które są aksjomatyczną warstwą podkładową, tak że równania wydają się spójne i dają falę elektromagnetyczną jako część jej rozwiązań, co ostatecznie pasowało do obserwacji świetlnych w tamtym czasie. Wyjaśnia również matematycznie klasyczną falę elektromagnetyczną z anteny.

W elektrodynamice klasycznej zmieniający się prąd generuje fale elektromagnetyczne. Poruszający się ładunek o stałej prędkości jest prądem ładunku. Przyspieszona naładowana cząstka jest zmiennym prądem i dlatego musi wydzielać fale elektromagnetyczne zgodnie z równaniami. Tak działają anteny, zmieniając prądy. W tamtym czasie obecni nosiciele byli hipotezą.

Teraz wiemy, że są to elektrony i jony dodatnie, w zależności od konfiguracji. Na poziomie mechaniki kwantowej zmiana prędkości elektronu oznacza interakcję z polem, polegającą na oddaniu energii lub wypromieniowaniu energii. Istnieją precyzyjne obliczenia QM dotyczące prawdopodobieństwa wypromieniowania fotonu przez przyspieszony elektron. Teorie fizyki mają ciągłość i można wykazać matematycznie, że zbieg fotonów tworzy klasyczną falę elektromagnetyczną równań Maxwella.

1 JánLalinský Nov 21 2020 at 21:56

„Pole elektryczne odłącza się” od anteny, ponieważ nie jest to zwykłe pole elektrostatyczne, ale zamiast tego jest to fala poprzeczna generowana przez przyspieszone elektrony w antenie. Przyspieszone naładowane cząstki wytwarzają takie rozchodzące się fale pola elektrycznego.

Wektor Poyntinga jest miarą przepływu energii EM, sam w sobie nie wyjaśnia, jak zachowuje się pole elektryczne. Wyjaśniają to równania Maxwella (i warunki brzegowe).