المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24
من آداب التلاوة
2024-11-24
مواعيد زراعة الفجل
2024-11-24
أقسام الغنيمة
2024-11-24
سبب نزول قوله تعالى قل للذين كفروا ستغلبون وتحشرون الى جهنم
2024-11-24


Wave Attenuation  
  
1074   05:51 مساءاً   date: 11-8-2016
Author : Sidney B. Cahn Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 67

Wave Attenuation

Consider a medium with nonzero conductivity σ(J = σE gives the current density) and no net charge (ρ = 0).

a) Write the set of Maxwell’s equations appropriate for this medium.

b) Derive the wave equation for E ( or B) in this medium,

c) Consider a monochromatic wave moving in the +x direction with E­y (or Ez or By or Bz ) given by

Show that this wave has an amplitude which decreases exponentially; find the attenuation length (skin depth).

d) For sea water (σ ≈ 5mho/m, or 4.5 × 1010s-1 in cgs units), and using radio waves of long wavelength ω = 5 × 105s-1, calculate the attenuation length. (Why is it hard to communicate with submerged submarines?) You can take for sea water ε = 1, μ = 1.

SOLUTION

a, b) We obtain the equation for the electric (magnetic) field in the same way as

(1)

c) Now, taking Ey in the form Ey = ѱ0ei(kx – ωt) and substituting into (1) yields

(2)

We have

(3)

To solve for the square root of the complex expression in (3), write

(4)

where a and are real, and

By squaring (S.3.47.4), we find

(5)

(6)

Taking a from (S.3.47.6) and substituting it into (S.3.47.5), we have for b

where we have chosen the branch of the root with the plus sign to satisfy σ = 0 (vacuum) b = k'' = 0 (no dissipation). So

(7)

Therefore, the attenuation length (1/e point) for the amplitude

(8)

whereas for the intensity, the attenuation length is δ/2.

d) For the frequency given in the problem,

and so we can disregard the 1’s in (8) and rewrite it as

At a depth of 10 m below the surface, the intensity attenuation at this frequency will be

which implies that transmission of signals to submerged submarines will require much lower frequencies, f ≤ 10 – 102 Hz.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.