1. No category

Sähkömagneettisten aaltojen
tuottaminen
• Kiihtyvässä liikkeessä oleva sähkövaraus tuottaa
sähkömagneettisen aallon
• Alla olevassa kuvassa harmonisesti värähtelevän
varauksen tuottamat sähkökenttäviivat (varaus
ylimmässä pisteessä kun t = 0)
• Radiolähettimessä johtavassa antennissa värähtelevät
varaukset tuottavat sähkömagneettisen kentän, jotka
pakottavat kaukana olevan vastaanottimen vapaat
varaukset liikkeeseen, tuottaen havaittavan signaalin
Sähkömagneettinen spektri
• Alla olevassa kuvassa tavallisimmat sähkömagneettisen säteilyn
aallonpituudet ja taajuudet
• Taajuudesta ja aallonpituudesta riippumatta kaikki sähkömagneettiset
aallot etenevät nopeudella c = 299792458 m/s  3.00108 m/s tyhjiössä
• Aallonpituuden ja taajuuden välinen suhde: c =λf
• Näkyvän valon alue on vain hyvin kapea osa spektriä
• Radio ja TV taajuudet 1-100 MHz, kännykät ja langaton netti mikroaaltoja
Testaa ymmärryksesi 32.1
(a) Voiko puhtaasti sähköinen aalto (ts. ainoastaan sähkökentän ilman
magneettikenttää muodostama aalto) edetä tyhjän avaruuden läpi?
(b) Entä magneettinen aalto, jossa on vain magneettikenttä, mutta ei
sähkökenttää?
Testaa ymmärryksesi 32.2
Mikä on magneettikentän suunta
seuraavissa sähkömagneettisissa
aalloissa:
(a) Aalto etenee positiivisen zakselin suuntaan ja E on
positiivisen x-akselin suuntainen
(b) Aalto etenee positiivisen yakselin suuntaan ja E on
negatiivisen z-akselin suuntainen
(c) Aalto etenee negatiivisen xakselin suuntaan ja E on
positiivisen z-akselin suuntainen
Värähtelevän varauksen tuottamat SM aallot
Esim. 32.1 SM aallon esitys
Testaa ymmärryksesi 32.4
Viereisessä kuvassa on esitetty yhden
aallonpituuden verran sinimuotoista
aaltoa ajan hetkellä t = 0. Millä x:n
arvolla saa (a) energiatiheys
maksimiarvon, (b) energiatiheys
minimiarvon, (c) Poyntingin vektorin
pituus (ei keskimääräinen)
maksimiarvon (d) Poyntingin vektorin
pituus minimiarvon?
(i) x = 0
(ii) x = /4
(iii) x = /2
(iv) x = 3/4