> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Эти соображение применимы в принципе к любому их тех четырех типов э

Эти соображение применимы в принципе к любому их тех четырех типов э

Эти соображения применимы в принципе к любому их тех четырех типов э .-м. полей, которые были указаны нами выше — то есть кулоновому, био-саваровскому, фарадеевскому и максу-эловскому полю. Однако, в электромагнитной теории понятие волн применяется исключительно к полям фа-радей-максуэловского типа.. Это объясняется тем обстоятельством, что последние убывают с расстоянием гораздо медленнее, нежели кулоновское и био-саваровское ноле, а именно обратно пропорционально первой степени расстояния, а не второй степени, как последние. Таким образом, на больших расстояниях, то есть там, где волнообразный характер распространения электромагнитных колебаний становится отчетливо выраженным [благодаря сравнительно медленному убыванию амплитудного множителя f(R)], кулоновское и био-саваровское поля, преобладающие на малых расстояниях, совершенно стушевываются перед фарадей-максуэловским. При этом, под „малым“ или „большим“ расстоянием следует понимать расстояние Я, малое или большое по сравнению с длиной волны×= с Т. Заметим, что гармонически колеблющийся электрический заряд называется обычно электрическим вибратором, а зона, простирающаяся на расстояния Д>е—волновой воной.

Существенное различие между полями, убывающими обратно пропорционально квадрату расстояния и первой его степени, с точки зрения представления о волнах станет нам более ясным, если мы рассмотрим вопрос о количестве энергии, связанной с нолем к распространяющейся наружу или, как говорят, излучающейся вместе с ним. С этой целью рассмотрим количество энергии, заключенной между двумя соседними волновыми поверхностями одинаковой.

фазы, то есть двумя сферами с радиу-1 во внимание лишь большие расстоя-сами В и В -+ X, где В=ct. Если В ния, эти отступления не играютвелико в сравнении с X, то объём рассматриваемого слоя может быть представлен в виде 4-J22X. Количество содержащейся в нем энергии равно произведению его на ее объёмную плотность. Последняя, как мы знаем, пропорциональна квадрату напряженности ноля. Таким образом, в случае кулоновского и био-саваровского поля плотность энергии обратно пропорциональна четвертой степени расстояния, так что энергия, содержащаяся в волновом слое данной толщины×по мере его расширения (то есть распространения волн), убывает обратно пропорционально квадрату расстояния.

Мы видим, следовательно, что в этом случае говорить о переносе волнами определенной энергии невозможно. А потому оказывается нецелесообразным вообще говорить о каких бы то ни было волнах.

Иначе обстоит дело в случае фара-дей-максуэловского поля. Здесь плотность энергии оказывается обратно пропорциональной квадрату расстояния, а, следовательно, величина энергии, уносимой раздувающимся волновым слоем,—независимой от его радиуса, то есть постоянной. В этом случае представление о волнах, как о носителях электромагнитной энергии, имеет поэтому непосредственный физический смысл. Заметим, что аналогичным образом обстоит дело в случае звуковых волн, где амплитуда колебаний также оказывается обратно пропорциональной первой степени расстояния, а средняя плотность энергии, измеряемая силой или интенсивностью звука, обратно пропорциональной квадрату расстояния. В случае световых волн, то есть электромагнитных волн определенной длины, силе звука собтьетствует сила или интенсивность света, измеряемая объёмной плотностью энергии электромагнитного поля. Па малых (по сравнению с длиной волны) расстояниях, от закона обратной пропорциональности интенсивности квадрату расстояния должны наблюдаться отступления; однако, практически, поскольку принимаютсяроли.