Zahiriddin muhammad bobur nomidagi andijon davlat universiteti fizika-matematika fakulteti

II.2. Elektromagnit to`lqin tarqalishi, sinishi va qaytishi .

Tabiatning asosiy qonunlari, ular asosida olingan dalillarga qaraganda ko'proq narsani berishi mumkin. Shulardan biri Maksvell tomonidan kashf etilgan elektromagnetizm qonunlari.

Maksvell elektromagnit maydonining qonunlaridan kelib chiqadigan son-sanoqsiz, juda qiziq va muhim oqibatlar orasida alohida e'tiborga loyiqdir. Bu elektromagnit shovqin cheksiz tezlikda tarqaladi degan xulosadir.

Qisqa masofali harakat nazariyasiga ko'ra, zaryad uning yonidagi elektr maydonini o'zgartiradi. Bu o'zgaruvchan elektr maydoni qo'shni kosmosda o'zgaruvchan magnit maydon hosil qiladi. O'zgaruvchan magnit maydon, o'z navbatida, o'zgaruvchan elektr maydonini va boshqalarni hosil qiladi.

Shunday qilib, zaryadning harakati elektromagnit maydonda "qo'zg'alish" ga olib keladi va tarqaladi, u atrofdagi kosmosning barcha katta maydonlarini qamrab oladi.

Maksvell bu jarayonning tezligi vakuumdagi yorug'lik tezligiga teng ekanligini matematik isbotladi.

Tasavvur qiling, elektr zaryadi shunchaki bir nuqtadan boshqasiga o'tkazilmaydi, balki tekis chiziq bo'ylab tez tebranishga tushadi. Keyin zaryadga yaqin bo'lgan elektr maydoni vaqti-vaqti bilan o'zgarishni boshlaydi. Ushbu o'zgarishlarning davri, shubhasiz, zaryadlarning tebranishlar davriga teng bo'ladi. O'zgaruvchan elektr maydoni vaqti-vaqti bilan o'zgarib turadigan magnit maydonni vujudga keltiradi, ikkinchisi esa o'z navbatida zaryaddan ancha katta masofada joylashgan o'zgaruvchan elektr maydonining paydo bo'lishiga olib keladi va hokazo.

Maksvellning tajriba ma'lumotlariga muvofiq mulohazalari shuni ko’rsatadiki, elektr va magnit vektorlari bir-biriga hamda elektromagnitik to’lqinning tarqalish yo’nalishiga perpendikulyar bo’ladi. Е elektr maydoni z o’qi bo’ylab, H magnit maydoni esa y o’qi bo’ylab yo’nalgan eng sodda yassi to’lqin holida Maksvell tenglamalari quyidagi» ko’rinishda bo’ladi:

µdН/ с dt =- dE/ dx (3)

bundagi µ —muhitning magnit singdiruvchanligi с esa tok kuchining elektromagnitik va elektrostatik birliklari nisbati; o’lchashlarning ko’rsatishicha, s nisbat yoru’lik tezligiga, ya'ni 3- l°^s m/s ga teng.

Biror joyda vujudga kelgan elektromagnitik maydonning fazoda

(4)

tezlik bilan tarqalishi bu tenglamalardan zaruriy tarzda kelib chiqadi. Haqiqatan ham, (3) tenglamani x bo’yicha, (4) tenglamani esa t bo’yicha differensiallab, ulardan I ni yuqotsak,to’lqinnin g differensial tenglamasi hosil bo’ladi; bu tenglama Е elektr maydonining fazoda x o’qi bo’ylab v tezlik bilan tarqalishini ko’rsatadi. Shunday qilib, E = f(x — vt) ifoda (bu erda f—ihtiyoriy funksiya) bu tenglamaning yechimi bo’la oladi.

Magnit maydoni kuchlanganligining H kattaligi uchun ham huddi shu singari xulosa chiqarishimiz mumkin.

Е bilan H orasidagi munosabatni aniqlash oson; masalan, E = f(x — vt) deb hisoblab, quyidagin topamiz .