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Maxwellの電磁方程式
電界 E=E0 exp(jwt) 磁界 H=H0 exp(jwt) で表せれるとき、Maxwellの電磁方程式を用いて、 rot(-∂B/∂t)=ω^2ε0μ0E になることを証明したいのですが中々うまくいきません。 解法や参考文献など、どなたかよろしくお願いします。
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Maxwellの方程式 (1) ∇・E=(1/ε0)ρ (2) rotE=-∂B/∂t (3) rotB=μ0{J+ε0(∂E/∂t)}=μ0ε0(∂E/∂t)} (→今、媒質を完全絶縁体J=0とします) (4) ∇・B=0 (2)の左からrotを掛けるとrot(rotE)=rot(-∂B/∂t) 一方(3)より (5) rot(-∂B/∂t)=-∂/∂(rotB)=-μ0ε0(∂^2E/∂t^2)} (5)に与えられた電界の式を入れると求める表式が得られます。 随分すっ飛ばして説明しましたが、電磁気学のテキストをよく読むかあるいは下記URL↓にその辺のことが書かれていますので参考にされればと思います。 http://hb3.seikyou.ne.jp/home/E-Yama/ElectroMagnetics.html
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- ojisan7
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うまくいかないことは、ないと思います。 ただ、E0,H0,E,Hはベクトルだ、ということに注意することと、 exp(jwt)ではなく、exp(k・r-jwt)としなければなりません。ここでkは電磁波の進行方向を向いた波数ベクトル、rは位置ベクトルです。 実際計算するには、簡単にした方が良いと思います。例えば、E0をx軸に平行に、H0をy軸に平行に、「波の進行方向」をz軸にすればよいとおもいます。ただ、ここで注意すべき事は、E0,H0,「波の進行方向を」右手系にとることです。 後は、少し計算すれば、簡単に目的の式が導かれると思います。