Cílem předmětu je seznámení se základními pojmy teorie elektromagnetického pole. Po prostudování modulu by měl student být schopen orientovat se v základní terminologii elektrotechniky, řešit elementární úlohy z elektro/magnetostatického pole, stacionárního a kvazistacionárního pole a měl by znát základní principy šíření elektromagnetických vln.
Crookesův mlýnek jednu polovinu lopatky obarvenou černě a
druhá lesklá.
Korpuskulárně vlnový dualismus elektromagnetické záření jak vlnové, tak korpuskulární (proud
částic) vlastnosti, stejně jako částice vlastnosti vlnové.Základní pojmy elektromagnetismu
7
tedy
h
c
hf
p (1.1. Dopadne-li elektrické záření
na volné nabité částice (elektrony) můţe dojít dvěma jevům:
pruţně odrazí opět rozletí, přičemţ dojde výměně energie hybnosti mezi fotonem částicí ke
změně vlnopvé délky záření
má-li dopadající záření velkou vlnovou délku, rozkmitá částice příslušným vlněním (Comptonův
jev), přičemţ projevuje foton jak vlnovou, tak částicovou povahu čím vlnová délka menší, tím víc
se podobá tělesu, čím větší, tím víc podobá vlně.
Fotony vznikají mnoha způsoby, například vyzářením při přechodu elektronu mezi orbitálními
hladinami, anihilaci.
Elektromagnetický smog aerokoloidální systém, který vzniká ovzduší chemickými reakcemi
plynných nečistot. druhé,
lesklé, straně však foton odrazí tak předá lopatce energii dvakrát větší.
Z uvedených vztahů můţeme určit setrvačnou hmotnost fotónu, pokud uváţíme, mc, dostaneme
c
h
c
hf
m 2
(1. Potom tedy mlýnské
kolo začne točit. Jeden foton tak předá hybnost ekvivalentní jeho energii. Vlivem této energie vykonají obě lodičky pohyb
z původního místa. Foton černé straně pohlcen předá lopatce mlýnu energii hf. předá lopatkám část hybnosti mdv cdmv dW/c, kde dmv změna
hmotnosti vlny, změna její energie.10)
Z principu korpuskulárně vlnového dualismu lze fotón chápat jako vlnu (charakterizován vlnovou
délkou nabývající libovolnou hodnotu, která není omezena ani shora, ani zdola), nebo jako těleso (při
záření černého tělesa při dopadu záření povrch fotoelektrický jev). Podle Einsteinovy rovnice ekvivalence hmoty energie mc2
pak dosadíme původního
vzorce
c
hf
mcp Toto tedy hybnost předaná fotonem slunečnímu mlýnu. Míči fotónu házejícím jedné lodičce předána energie,
kterou tento předá chytajícímu druhé lodičce. Koherentní svazek záření vytvářejí speciální přístroje jako maser laser. S
Polní veličina popisuje vlastnosti pole, můţe mít podobu tenzoru, vektoru nebo skaláru.
V populárních literaturách zjednodušeně přibliţuje předávaní energie fotónu příkladem míče
hozeného jedné lodičky druhé.9)
kde vlnová délka fc .
. definice hybnosti jako =
mv. Hybnost vlny W/c.
Shrnutí pojmů 1.
Dopadá-li světlo lopatku velmi lehkého Crokesova mlýnku (Sluneční mlýn) hmotnosti změní
rychlost mlýnku dv, tzn.
Foton elementární nedělitelné kvantum elektromagnetického záření. Označuje-li energii vlnění sec,
dopadající plochy, pak při úplném pohlcení tlak vlny roven W/c při úplném odrazu 2W/c
(podle zákona zachování hybnosti)
