વિધુતચુંબકીય તરંગોની લાક્ષણિકતાઓ જણાવો.
વિદ્યુતચુંબકીય તરંગોની લાક્ષણિકતાઓ નીચે મુજબ છે :
$(1)$ વિદ્યુતચુંબકીય તરંગોમાં વિદ્યુતક્ષેત્રો અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો એકબીજાને અને પ્રસરણ દિશાને પણ લંબરૂપે હોય છે. કૅપેસિટરની ચાર્જિગ પ્રક્રિયામાં તેની અંદરના વિસ્તારમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર પ્લેટોને લંબરૂપે હોય છે અને સ્થાનાંતર પ્રવાહના
કારણે ઉદ્ભવતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર વર્તુળાકાર બંધગાળાના પરિઘને સમાંતર અને પ્લેટની દિશામાં હોય છે તેથી $\overrightarrow E$ અને$\overrightarrow B$પરસ્પર લંબ હોય છે.
$(2)$ ધારો કે, સમતલ વિદ્યુતચુંબકીય તરંગ z-દિશામાં પ્રસરે છે, તો વિદ્યુતક્ષેત્ર $E_x$, એ $x-$અક્ષની દિશામાં છે અને તે આપેલ સમયે $z-$અક્ષ સાથે $sine$ વિધેય અનુસાર બદલાય છે અને ચુંબકીયક્ષેત્ર $B_y$, એ $y-$અક્ષની દિશામાં છે અને તે પણ $z$ અક્ષ સાથે $sine$ વિધેય અનુસાર બદલાય છે.
વિદ્યુતક્ષેત્ર અને ચુંબકીયક્ષેત્રો $E_x$, અને $B_y$, એકબીજાને અને પ્રસરણ દિશા $z$ ને લંબરૂપે છે તેથી $E_x$અને $B_y$ ને ગાણિતિક રીતે નીચે મુજબ લખી શકાય.
$E _{x}= E _{0} \sin (k z-\omega t)$
$B _{y}= B _{0} \sin (k z-\omega t)$$\quad \ldots$ (1)
$\therefore \overrightarrow{ E }= E x i+0 j+0 \hat{k}= E _{0} \sin (k z-\omega t) \hat{i}$
અને $\overrightarrow{ B }=0+ B y j+0 \hat{k}= B _{0} \sin (k x-\omega t) \hat{j}$
જ્યાં $k=$ તરંગ સદિશ (પ્રસરણ સદિશ)છે
$=\frac{2 \pi}{\lambda}\ldots (3)$
અને તે તરંગના પ્રસરણની દિશા સૂચવે છે.
$\omega=$ કોણીય આવૃતિ
તથા $\frac{\omega}{k}=$ તરંગની ઝડપ છે.
$\omega=c k\dots(4)$
જ્યાં,$c=\frac{1}{\sqrt{\mu_{0} \in_{0}}}$
જ્યાં $\omega=c k$ એ તરંગો માટેનું પ્રમાણિત સમીકરણ છે.
મુક્ત અવકાશમાં ઇવિદ્યુતચુંબકીય તરંગમાં વિદ્યુતક્ષેત્રનું $r.m.s.$ મૂલ્ય $E_{rms} = 6\, V m^{-1}$ છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રનું મહત્તમ મૂલ્ય કેટલું થાય?
$40c{m^2}$ ક્ષેત્રફળ ઘરાવતા અરીસા પર $6\,W/{m^2}$ તીવ્રતા ઘરાવતું $EM$ તરંગ આપાત કરતા અરીસા પર કેટલું બળ લાગે?
નીચે બે વિધાનો આપેલા છે
વિધાન $1$:- અવકાશમાં ગતિ કરતા વિદ્યુત ચુંબકીય તરંગો પોતાની સાથે ઊર્જાનું વહન કરે છે. જેમાં વિદ્યુત ક્ષેત્ર અને ચુંબકીય ક્ષેત્રના સ્વરૂપમાં સમાન ઉર્જ આવેલી હોય છે. વિધાન
$2$:- જયારે વિદ્યુત ચુંબકીય તરંગો કોઈ સપાટી પર આપાત થાય ત્યારે તે સપાટી પર દબાણુ લગાડે છે.
એક સમતલીય વિધુતચુંબકીય તરંગમાં ચુંબકીયક્ષેત્ર $B_{y}=2 \times 10^{-7} \sin \left(\pi \times 10^{3} x+3 \pi \times 10^{11} t\right) \;T$ હોય તો તેની તરંગલંબાઈ શોધો
એક વીજચુંબકીય તરંગમાં, કોઈક ક્ષણ અને નિશ્ચિત સ્થાને વીજક્ષેત્ર ઋણ $z-$અક્ષ અને ચુંબકીયક્ષેત્ર એ ધન $x$-અક્ષ પર હોય તો, વીજચુંબકીય તરંગની સંચરણ દિશા ......... હોય.