电磁场能流密度

1、关于电磁场的能流密度第一张，PPT共十七页，创作于2022年6月平面电磁波能流密度平均值 振荡偶极子的平均辐射功率 电磁波的能流密度(坡印廷)矢量 第二张，PPT共十七页，创作于2022年6月2二 电磁场的能量原理在空间任一体积 V ,其表面为 .体积V内电磁能为:第三张，PPT共十七页，创作于2022年6月第四张，PPT共十七页，创作于2022年6月第五张，PPT共十七页，创作于2022年6月第六张，PPT共十七页，创作于2022年6月 能量守恒表达式。设想将系统的边界扩展到无限远处。电荷和电流分布在有限空间内，无限远处的电磁场应等于零，所以右边第一项面积分必定等于零，上式变为 意义：由外界

2、流入系统的电磁能，除了对系统内的带电体作功外，还使系统的电磁能增加。 第七张，PPT共十七页，创作于2022年6月7 根据量子理论，电磁波具有波粒二象性，能量由许多分立的、以光速运动的光子所携带。 三 电磁场的动量和光压光子能量E=h，h=6.62617610-34 Js普朗克常量。相对论的质能关系，光子能量 E=mc2 动量密度为单位体积的动量 动量密度矢量方向与波传播方向和能流密度矢量S方向一致光子质量光子动量第八张，PPT共十七页，创作于2022年6月 电磁波具有动量，能产生压力作用。光也这样，列别捷夫在1901年进行光压实验证实。 物体表面所受电磁波的压强为 物体的动量改变量为 G =

3、( ) ct ,电磁波t 内动量改变量G =( )ct , 大小为 G =( + ) ct ,物体表面所受冲力大小 ( ) c .c ( ) ( )入射波反射波金属平板第九张，PPT共十七页，创作于2022年6月9 和 分别是入射电磁波和反射电磁波的能流密度矢量的大小。对于全反射， = ，物体表面所受压强为 平均压强指所受压强在一个周期内的平均值对于全吸收， = 0，物体表面所受压强为 平均压强为 第十张，PPT共十七页，创作于2022年6月10例1 平行板电容器，圆金属板半径为R，两板间距d (R )。电容器正在被缓慢充电，t 时刻极板间的电场强度为E，求此时流入电容器的能流。 解 电容器正

4、在充电，极板间场强随时间增大，极板间电场的能量也随时间增加 iiBBE第十一张，PPT共十七页，创作于2022年6月11 电容器内距离中心轴线r处磁感应强度根据问题的对称性，上式解得 第十二张，PPT共十七页，创作于2022年6月通过侧面流入电容器的能量为 根据dR的条件，电容器边缘效应可以忽略。侧面电场强度为E，由 得电容器侧面处的磁感应强度为第十三张，PPT共十七页，创作于2022年6月13 与先前结果一致。说明电容器极板间能量的增加 是由于能量从电容器外部空间通过其侧面流入所致。同时也说明了能量不是从导线流入电容器的。 结果的讨论 充电时电场强度在增大，电场能量在增加，而能量增加率 t 时刻电容器极板间的电场强度为E，电容器内电场能量为 第十四张，PPT共十七页，创作于2022年6月14例2 激光束截面半径1mm，功率2.0 GW，垂直照射在一全反射的镜面上。求：(1) 此激光束电矢量和磁矢量峰值(2) 对镜面的压力大小。 解：(1) 因为激光的功率P等于其能流密度与光束截面积 的乘积, 所以该激光束的能流密度为根据 可求电矢量峰值为 磁矢量的峰值为 第十五张，PPT共十七页，创作于2022年6月15 (2) 因为镜面对激光束是全反射的，镜