VALËT ELEKTROMAGNETIKE Janar 2015
VALËT ELEKTROMAGNETIKE TË PAKUFIZUARA Fusha elektrike dhe magnetike janë shkaktare e njëra tjetrës Fusha e cila shkaktohet nga veprimi i ndonjë gjeneratori mund të ekzistojë edhe pas ndërprerjes së burimit
Fusha elektromagnetike, e cila e krijuar një herë, përhapet pavarësisht nga burimi quhet valë elektromagnetike. Valët elektromagnetike janë formë e veçantë e fushës elektromagnetike e cila lëvizë në krahasim me vështruesin. Kjo lëvizje paraqet shpejtësinë e përhapjes së valës.
Në hapësirën e zbrazët vala përhapet me shpejtësi të dritës. Nga ana tjetër, në materie, shpejtësia e përhapjes së valës varet nga frekuenca. Dukuria e varësisë së shpejtësisë së përhapjes së valës nga frekuenca quhet dispersion Në rastin kur vala përhapet nëpër një strukturë përcjellëse siç është linja transmetuese, vala elektromagnetike thuhet se udhëton nëpër mjedisin përcjellës.
Sipërfaqja e tokës dhe jonosfera paraqesin dy sipërfaqe kufitare paralele të një strukture përcjellëse natyrale për përhapjen e valëve. Jonosfera është një reflektor i mirë në frekuencat (3deri 30 MHz) duke e lejuar udhëtimin zigzag të valës
Valët elektromagnetike (EM) mund të udhëtojnë gjithashtu edhe në mjedisin e pakufizuar si shembull: Valët e dritës që emetohen nga dielli dhe valët radio transmetuese që emetohen nga antenat.
Përhapja e valëve në mjediset pa humbje (dielektriku ideal siç është ajri) është e ngjashme me përhapjen e valëve në linjën transmetuese pa humbje. Në mjediset me humbje, që karakterizohen me përçueshmëri të ndryshme nga zero, siç është p.sh. uji, një pjesë e fuqisë që bartet nga valët EM shndërrohet në nxehtësi. Nga vështruesi i cili gjendet mjaft larg nga burimi, balli i valës sferike duket përafërsisht i rrafshët (planar) sikur të ishte pjesë e valës së rrafshët me veti të njëjta në të gjitha pikat e rrafshit
Valet e rrafshta varen vetëm nga një koordinatë hapësinore dhe janë me interes të veçantë teorik dhe praktik prandaj edhe studiohen për arsye se: teoria e përhapjes së valëve të rrafshëta është shumë më e thjeshtë nga pikëpamja matematikore se sa në rastet e valëve sferike, cilindrike etj., •
shumë rezultate që nxjerrën për valët e rrafshëta vlejnë edhe për valë të llojeve tjera,
•
në mjedise të kufizuara të hapësirës, dhe në largësi të mëdha nga burimet e rrezatimit, sipërfaqet valore mund të konsiderohen si të rrafshëta, prandaj në mjaft raste valët e rrafshëta elektromagnetike shërbejnë për modelimin e llojeve tjera të valëve që janë më të ndërlikuara se sa ato •
FUSHAT HARMONIKE
Permitiviteti kompleks
Ekuacionet e valës në mjedisin pa ngarkesa
Vetitë e valës së rrafshët elektromagnetike
POLARIZIMI I VALËS Polarizimi i valës së rrafshët uniforme përshkruan sjelljen, në kohë, të vektorit të intensitetit të fushës elektrike në një pikë të hapësirës. Nëse vektori i fushës elektrike gjatë kohës e ndryshon vetëm intensitetin e jo edhe drejtimin, thuhet se vala është me polarizim linjor. Kjo do të thotë se në këtë rast maja e vektorit në një pikë gjatë kohës lëvizë nëpër një drejtëz. Rrafshi që formon vektori i fushës elektrike dhe drejtimi i përhapjes quhet rrafshi i polarizimit. Nëse në kahun dhe drejtimin e njëjtë përhapen më tepër valë me polarizim linjor, me orientime dhe amplituda të ndryshme por me frekuenca këndore të njëjta, në atë rast polarizimi i valës do të jetë eliptik , që do të thotë se maja e vektorit gjatë kohës lëvizë sipas një lakoreje në formë të elipsit. Polarizimi eliptik është rasti më i përgjithësuar i polarizimit të valës.
Thellesia e depertimit (skin depth)
Dielektriku me humbje të vogla
Përçuesi i mirë
DENDËSIA E FUQISË ELEKTROMAGNETIKE S E x H
2
(W / m )
Vektori i Pointingut
Përgjatë drejtimit të përhapjes së valës
REFLEKTIMI DHE TRANSMETIMI I VALËVE
Sistem komunikues ndërmjet dy anijeve, njëra mbi dhe tjetra nën ujë
Nëse
një valë elektromagnetike bie mbi një rrafsh që i ndan dy mjedise homogjene, atëherë një pjesë e valës do të reflektohet prapa në mjedisin e parë prej nga ka ardhur, ndërsa pjesa tjetër e valës do të transmetohet (thyhet) në mjedisin e dytë.
Vala reflektuese gjithashtu është valë e rrafshët, ndërsa në mjedisin e dytë (nëse nuk është përçues ideal) në përgjithësi vala është e rrafshët dhe progresive.
Incidenca normale në rrafshin kufitar
Ligjet e Snellit
Ai O ' u p1
i sin t sin i
O A r u p1
O At u p 2
u p 2 u p1
1 1
2 2
Indeksi i thyerjes për një mjedis paraqet raportin e shpejtësisë së dritës (valës elektromagnetike) në hapësirën e zbrazët dhe shpejtësisë fazore
n
këndi i reflektimit është i barabartë me këndin e incidencës, që njihet si ligji i Snellit për reflektim
c u p
sin t sin i
0 0
n1 n2
r r
r 1 r 1 r 2 r 2
