電磁波的能流密度

發(fā)布時間:2024-02-06
輻射能:由于電磁場具有能量,所以隨著電磁波的傳播,就有能量的傳播。這種以電磁波形式傳播出去的能量,叫做幅射能。
電磁場的能量密度:
已知:均勻的各向同性介質(zhì)中,電場的能量密度和磁場的能量密度分別為:
;
所以,電磁場的總能量密度為:
電磁波的能流密度(波印亭矢量)
用電磁波的能流密度來表示電磁波能量的傳播,則單位時間垂直穿過單位面積的電磁輻射能量,可表示為:
其矢量式為: ,式中s為坡印廷矢量。
坡印廷矢量的物理意義:單位時間內(nèi)通過與傳播方向垂直的單位面積的能量,也叫能流密度矢量。
電磁場的物質(zhì)性:(動量和能量滿足相對論的關系)
(1)電磁場在真空中的傳播速度,就是光速c,光就是電磁波。
(2)電磁場的能量密度: , 根據(jù)相對論質(zhì)能關系,電磁場的質(zhì)量密度:
(3)電磁場具有動量密度(單位體積內(nèi)的動量): ,
1920年列別捷夫的光壓實驗證明電磁場與實物間有動量傳遞,并滿足守恒定律。
電磁場具有統(tǒng)一性,相對性。有物質(zhì)的一切重要屬性。具有能量、動量,它是物質(zhì)的一種形態(tài)。
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