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電磁放射の方程式は何ですか?

すべての電磁放射を記述する単一の方程式はありません。代わりに、電磁放射の動作は、一連の方程式と原理、主にマックスウェルの方程式の動作によって支配されています 。

重要な概念と方程式の内訳は次のとおりです。

1。 Maxwellの方程式:

*これらは、電界と磁場の挙動を表す4つの基本方程式のセットです。

*彼らは、電界と磁場をソース、すなわち電荷と電流に関連付けます。

* マックスウェルの方程式の重要な意味の1つは、電磁波の予測です。

2。波方程式:

* Maxwellの方程式を組み合わせて、電磁波の伝播を記述する波方程式を導出できます。

*この方程式は、電磁波が光の速度(c)で移動し、互いに垂直に振動する電気成分と磁気成分の両方と波の伝播の方向を持っていることを示しています。

*電磁波の波方程式の一般的な形式は次のとおりです。

∂²e/∂t²=c²∇²e

どこ:

* Eは電界を表します

* tは時間です

* Cは光の速度です

*∇²はLaplacianオペレーターです(空間デリバティブを表す)

3。電磁スペクトル:

*電磁放射は、非常に低周波の電波から高エネルギーのガンマ光線まで、広範囲の周波数と波長を網羅しています。

*各タイプの放射は、その特定の周波数または波長によって特徴付けられます。

*電磁放射のエネルギーは、その周波数に直接比例します(およびその波長に反比例します)。

4。光子モデル:

*電磁放射は、光子と呼ばれる粒子で構成されるものとして記述することもできます。

*各光子には特定のエネルギーがあります。これは、方程式による放射の周波数に関連しています。

e =hν

どこ:

* eは光子のエネルギーです

* Hはプランクの定数です

*νは放射の周波数です

要約:

*電磁放射の式は1つありません。

*電磁波を予測するMaxwellの方程式によって支配されています。

*これらの波は、波方程式によって説明できます。

*電磁放射のエネルギーは、光子モデルを使用して説明することもできます。

使用される特定の方程式とモデルは、興味のある電磁放射のコンテキストと側面に依存します。

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