Betrachten Sie die Wellengleichung für linear polarisierte Wellen, die in der reisen Richtungen:
Die allgemeine Lösung der Gleichung IstWo Und sind beliebige Funktionen.&Berechnen Sie die allgemeine Form des Magnetfeldes in Bezug auf Und
Ich stecke ganz am Anfang fest.
Ich habe die Lösung für diese Frage, aber das Problem ist, dass ich die Lösung des Autors nicht verstehen kann.
Stattdessen werde ich Fragen zur Lösung des Autors stellen, die wie folgt lautet:
Wir können offensichtlich schreiben
UndDannDeshalb
Ich verstehe vollkommen wie Folgt aus .
Ich verstehe nicht, warum Sie "offensichtlich schreiben können "; Was ist der Ursprung dieser Gleichung: ? Es ist für mich alles andere als offensichtlich, dass Sie schreiben können .
Auch, was ist der Ursprung der Gleichung ? Was bedeutet das? Ist es eine Umformulierung einer von Maxwells Gleichungen?
Schließlich, wie funktioniert gefolgt von ? Ich stelle fest, dass der Autor hier die Kettenregel verwendet, aber ich bin mir über die Logik nicht sicher.
Wenn mir jemand helfen könnte, indem er Hinweise oder Erklärungen zu einer der von mir aufgeworfenen Fragen gibt, wäre ich sehr dankbar.
Dank @Farcher verstehe ich jetzt einen Teil und konnte eine eigene Antwort schreiben, in der ich Teile ausarbeitete Und .
Der einzige Teil der Lösung des Autors, den ich immer noch nicht verstehe, ist, wie Folgt aus .
Neuordnung wir haben das
Neuordnung weiter finde ich das
Mein erster Gedanke war beide Seiten zu integrieren aber da hängt der LHS dran und die RHS an es kann nicht richtig sein zu schreiben
Daher hänge ich an dieser Stelle fest.
Kann mir bitte jemand erklären wie ich auf das Ergebnis komme
Für meine eigene Referenz (und andere, wenn sie interessiert sind) werde ich das erweitern, was @Farcher in seiner Antwort für Teile geschrieben hat Und :
Teil zu zeigen aus dem Faradayschen Gesetz:
als die Komponente verschwindet seitdem hängt nicht davon ab also ist seine Ableitung Null.
Der hat nur ein Komponente, da es in der oszilliert Richtung. Nach der Aufnahme der Locke des elektrischen Feldes nur die Komponente überlebt; Das macht also durchaus Sinn, da die Vektorkomponenten übereinstimmen müssen , damit die Gleichheit gilt.
Daher schließen wir das
Zum Teil wir haben
Das entsprechende Baumdiagramm, das die abhängigen Variablen oben mit den unabhängigen Variablen unten verbindet, lautet also:
Aus dem Baumdiagramm sehen wir das
Jetzt seit
das ist die LHS von
Die RHS von ist völlig analog zu der Methode, die verwendet wird, um die LHS zu erhalten. Aber als Referenz werde ich die Schritte explizit aufschreiben.
Ähnlich wie zuvor haben wir
Das entsprechende Baumdiagramm für diesen Fall lautet also:
und daraus sehen wir das
Jetzt seit
das ist die RHS von .
Lassen um die Notation zu vereinfachen.
Wir wissen das
Beachten Sie, dass Und sind unabhängige Variablen. Die linke hängt davon ab nur, und die rhs auf nur. Also müssen beide Seiten tatsächlich Konstanten sein:
Daraus erhalten wir
Dies ist die allgemeinste Lösung, die mit Ihren Gleichungen übereinstimmt. Die Randbedingungen, die Sie nicht angegeben haben, sind vermutlich gesetzt .
(a) Eine elektromagnetische Welle hat ein Magnetfeld exakt phasengleich und rechtwinklig zu einem elektrischen Feld schwingt beide stehen im rechten Winkel zur Ausbreitungsrichtung .
(b) ist das Faradaysche Gesetz in Differentialform
(c) ist die Anwendung der Kettenregel .
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