Излучение диполя

Имея в виду классическую модель атома, рассмотрим излучение пары электрических зарядов + q и – q, связанных между собой упругой силой. Такую систему будем называть диполем. Основной характеристикой диполя является дипольный момент, определяемый в общем случае формулой , где и – радиус-векторы зарядов. Причем осцилляции дипольного момента обусловлены изменением расстояния между зарядами по гармоническому закону.

Строгое решение задачи об излучении диполя может быть получено путем решения уравнений Максвелла с учетом переменного тока, вызванного ускоренным движением зарядов. В курсе электродинамики показано, что это решение имеет вид .

В формулах – радиус-вектор, проведенный от диполя в точку наблюдения поля, – единичный вектор вдоль этого направления, c – скорость света, точка над буквой обозначает дифференцирование по времени. Решение справедливо для так называемой дальней зоны, т.е. области пространства, находящейся от диполя на расстоянии много больше размера диполя и длины волны излучения.

Поле излучения диполя представляет собой сферическую волну и имеет структуру, представленную на рис. 2.7.

Р и с. 2.7

Если для каждой точки наблюдения ввести волновой вектор , направленный из начала координат вдоль вектора , то вектора , и в этой точке образуют правую тройку. Притом индукция магнитного поля сферической электромагнитной волны в каждой точке связана с напряженностью электрического поля в этой же точке тем же соотношением, что и для плоской волны.