Максимальная скорость нарастания напряжённости поля электромагнитной волны, Электродинамика Опции

[Дмитрий_Б]

В свободном пространстве распространяется плоская электромагнитная волна, частота колебания f, амплитуда колебания напряжённости электрического поля Е. В момент прохождения волны в некоторой точке пространства наблюдается скачок напряжённости поля от 0 до Е. Чему равен минимально возможный промежуток времени, за который напряжённость поля возрастает от 0.1Е до 0.9Е?

Сообщение отредактировал Дмитрий_Б - Oct 21 2011, 18:21

[Guest_@Ark_*]

Если это обычная волна - то там будет только синусоида. Включили источник волны - появилась синусоида. Какой переходной процесс?

1) Состояние "нет волны": E=0 и dE/dt=0, для всех t<to ;

2) Состояние "есть волна с ненулевой амплитудой и фиксированной частотой":
E=Eo*sin(w*t) и dE/dt=w*Eo*cos(w*t), для всех t>=to;

При переходе между состояниями "нет волны" и "есть волна" в момент to=0 будет следующая картина: E=0, а значение dE/dt должно мгновенно возрасти от 0 до w*Eo. Можно выбрать другую точку синусоиды для перехода, например, где dE/dt=0. Но тогда уже для Е придется допустить скачек значения от 0 до Eo. Какую бы фазу синусоиды мы не выбрали для мгновенного перехода к новому состоянию, придется допустить скачкообразное изменение либо E, либо dE/dt, либо обоих.

В реальности же, ни то ни другое изменение мгновенно произойти не может. Поэтому - да, будет некоторый переходной процесс, и определяется он характеристиками источника волны, и только этим. С точки зрения классической электродинамики, этот процесс может быть сколь угодно коротким по времени, но не нулевым.

P.S. Я думаю, что автор темы спрашивал именно об этом. Если ошибся в предположении, то пусть он поправит, и сформулирует, наконец, четко свой вопрос.

Сообщение отредактировал @Ark - Oct 24 2011, 14:23

[scifi]

P.S. Я думаю, что автор темы спрашивал именно об этом. Если ошибся в предположении, то пусть он поправит, и сформулирует, наконец, четко свой вопрос.

Да уже сформулировал. Просто вначале он спросил совсем не то, что хотел. См. выше (или ниже).

Интересует другое: может ли быть так, что не переходные процессы в источнике определяют скорость роста огибающей, а сама физическая природа поля?

Ждём спецов по квантовой электродинамике.

[AndreyVN]

Ждём спецов по квантовой электродинамике.

В поле сверхвысокого градиента предсказано разделение виртуальных пар, которыми пришлось заполнить вакуум, чтобы решить проблему расходящихся интегралов при описании изолированной частицы. Это т.н. "вскипятить вакуум".