Довжиною хвилі є відстань, на яку поширюється хвильовий процес за час одного періоду коливань.
У загальному випадку змінюються обидві величини, тобто t і x Якщо спостерігати за якоюсь точкою хвилі, тоді слід вважати сталою величину φ:
(4.13)
Рівняння (4.13) для кожного моменту часу є рівнянням площини. Площини сталої фази є хвильовими поверхнями електромагнітної хвилі тобто ці хвилі плоскі. В більш загальному випадку поверхня хвилі, тобто геометричне місце точок, де фаза хвилі залишається сталою , може бути більш складною поверхнею - сферою, еліпсоїдом, циліндром тощо.
Диференціюючи вираз (4.13), дістанемо 
, або
(4.14)
де υ - швидкість поширення хвилі.
Покажемо тепер, що рівняння хвилі (4.7) 
задовольняє диференціальне рівняння (4.6) 
і є його розв'язком. Для цього, диференціюючи вираз (4.7), знайдемо другі частинні похідні від Εпо tі х. Вони матимуть такі значення:
Знайдемо з обох виразів значення Е і прирівняємо їх. Тоді після перетворень дістанемо:
(4.15)
Прирівнюючи рівняння (4.6) і (4.15), неважко дістати вираз для швидкості поширення електромагнітної хвилі
(4.16)
Швидкість поширення світла у вакуумі 
| Види хвиль | Довжина хвилі, м | Частота, Гц |
| Низькочастотні | >104 | <3 104 |
| Радіохвилі | 104 ... 10-1 | 3*104 ...3*1010 |
| Ультрарадіохвилі | 10-1 ...10-4 | 3 1010 ... 3 1012 |
| Інфр. червоне випромінювання | 10-4 ...7,7·10-7 | 3*1012 ...4*1014 |
| Видиме світлове випромінювання | 7,7* 10-7 ...4*10-7 | 4 *1014 ...7,5*1014 |
| УФ випромінювання | 4*10-7 ...10-8 | 7,5 1014 ...3-Ю16 |
| Рентгенівське випромінювання | 10-8 ... 10-11 | 3 1016 ...3 1019 |
| Гамма-випромінювання | <10-11 | >3 1019 |
Отже, швидкість поширення електромагнітного поля в середовищі дорівнює швидкості світла у вакуумі, поділеній на 
, де ε і μ відповідно відносна діелектрична і магнітна проникності середовища. Якщо електромагнітна хвиля поширюється у вакуумі, де ε = 1, μ = 1, то
υ = с = 2,998*108 м/с.
Звідси випливає, що швидкість поширення світла і швидкість поширення електромагнітних хвиль у вакуумі однакові. Це дало підставу Дж. Максвеллу ототожнити світлові хвилі з електромагнітними. Так виникла електромагнітна теорія світла, згідно з якою світлові хвилі є електромагнітними хвилями дуже короткої довжини. Для неферомагнітних речовин μ = 1, отже, 
або
(4.17)
де n – абсолютний показник заломлення неферомагнітних речовин, тобто показник заломлення відносно вакууму. Згідно із співвідношенням (4.17) показник заломлення для них дорівнює квадратному кореню з діелектричної проникності. Це положення називають законом Максвелла.
До електромагнітних хвиль належать хвилі різної довжини від радіохвиль до гамма-випромінювання. Встановити які-небудь чіткі межі між різними видами електромагнітних випромінювань немає можливості, їх насправді не існує. Тому поділ електромагнітного спектра на певні ділянки має умовний характер, за винятком ділянки, що відповідає видимому випромінюванню, межі якого чітко визначені властивостями людського ока. В табл. 4.1 наведено діапазони, на які умовно поділяють шкалу електромагнітних хвиль.
Дата добавления: 2015-08-21; просмотров: 774;