Uploaded by arinal.7a04

376

advertisement
Atau, karena ∇. 𝐸 = 0 dan ∇. 𝐵 = 0,
Sehingga sekarang diperoleh persamaan terpisah untuk E dan B, tetapi mereka adalah urutan
kedua; itulah harga yang Anda bayar untuk memisahkan mereka.
Dalam ruang hampa, kemudian, setiap komponen Cartesian dari E dan B memenuhi
persamaan gelombang tiga dimensi,
(Ini sama dengan Persamaan 9.2, kecuali 𝜕 2 𝑓/𝜕𝑧 2 digantikan ∇2 𝑓 (generalisasi alami))
Jadi, persamaan Maxwell menyiratkan bahwa ruang kosong mendukung perambatan
gelombang elektromagnetik, bergerak dengan kecepatan
Dimana nilai diatas kebetulan adalah kecepatan cahaya, c. Implikasinya sangat mengejutkan:
Mungkin cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Tentu saja, kesimpulan ini tidak
mengejutkan saat ini, tetapi bayangkan betapa terkejut keajaiban pada zaman Maxwell!
Ingatlah bagaimana 𝜖0 dan 𝜇0 pertama-tama masuk ke teori: mereka adalah consta dalam
hukum Coulomb dan hukum Biot-Savart. Anda mengukurnya dalam percobaan yang
melibatkan bola empulur yang terisi, baterai, dan kabel - eksperimen yang tidak ada
hubungannya dengan cahaya. Namun, menurut teori Maxwell, Anda dapat menghitung c dari
dua angka ini. Perhatikan peran penting yang dimainkan oleh kontribusi Maxwell pada
hukum Ampere (𝜖0 𝜇0 𝜕𝐸/𝜕𝑡); tanpanya, persamaan gelombang tidak akan muncul, dan tidak
akan ada teori cahaya elektromagnetik.
9.2.2 Monochromatic Plane Waves
Untuk alasan yang dibahas dalam bagian 9.1.2, kita dapat membatasi perhatian kita pada
gelombang frekuensi sinusoidal 𝜔. Frekuensi yang sama dalam rentang terlihat sesuai dengan
warna yang berbeda, gelombang tersebut disebut monokromatik (Tabel 9.1). Anggaplah,
seumpama, bahwa ombak bergerak ke arah z dan tidak memiliki ketergantungan x atau y; ini
disebut gelombang bidang, karena bidang-bidangnya seragam pada setiap rencana, terutama
untuk arah propagasi (Gbr. 9.9). Kami tertarik, kemudian, pada bidang dalam bentuk
Download