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1999
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7
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27
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223 228 229 230 237
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᫨ § ¢¨á¨¬®áâì ®â ¢à¥¬¥¨ ¯à¥¤áâ ¢«¥ ¬®¦¨â¥«¥¬ e j!t , â® ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« ¬®£ãâ ¡ëâì § ¯¨á ë ¢ ª®¬¯«¥ªá®© ä®à¬¥: ~ rot E~ = ; j!B~ ; rot H~ = j!D~ + J; £¤¥ ¢á¥ ¢¥ªâ®àë ¯®«ï ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ ᮡ®© ª®¬¯«¥ªáë¥ ¬¯«¨âã¤ë. ᯮ«ì§ãï ¬ â¥à¨ «ìë¥ ãà ¢¥¨ï, í⨠ãà ¢¥¨ï ¬®¦® § ¯¨á âì ¢ ¢¨¤¥ ~ rot H~ = j!"E~ + J: ~ rot E~ = ; j!H; ª ª ª á¢ï§ì ¬¥¦¤ã D~ ¨ E~ , B~ ¨ H~ ¬®¦¥â ®¯¨áë¢ âìáï ¤¨ää¥à¥æ¨ «ì묨 ãà ¢¥¨ï¬¨ (¢à¥¬¥ë¬¨), â® ¢ ®¡é¥¬ á«ãç ¥ " ¨ á«¥¤ã¥â áç¨â âì ª®¬¯«¥ªá묨 ç¨á« ¬¨ (" = "0 ; j"00 ; = 0 ; j00 ). ®ª J~ ᪫ ¤ë¢ ¥âáï ¨§ ⮪ ¯à®¢®¤¨¬®á⨠¨ áâ®à®¥£® ⮪ , ¢ë§¢ ®£® ¨áâ®ç¨ª ¬¨: J~ = J~¯à + J~áâ®à = E~ + J~áâ®à : ®¤áâ ¢«ïï J~ ¢ ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« , ¯®«ã稬 ~ rot H~ = j!"E~ + E~ + J~áâ®à: rot E~ = ; j!H; ®á«¥¤¥¥ ãà ¢¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ® ¢ á«¥¤ãî饬 ¢¨¤¥: rot H~ = j!"k E~ + J~áâ®à; £¤¥ "k = " ; j ! : «¥¤ã¥â ¨¬¥âì ¢ ¢¨¤ã, çâ® ¢ ⥮ਨ £ ମ¨ç¥áª¨å ¯®«¥© ãà ¢¥¨ï, ¢ ª®â®àë¥ ¢å®¤¨â ¯«®â®áâì § àï¤ , ¥ ¨¬¥îâ á ¬®áâ®ï⥫쮣® § 票ï, â ª ª ª ¯«®â®áâì § àï¤ ®¤®§ ç® ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ¯«®â®áâìî ⮪ : 1 div J~ : = ; j! 8
1.2.
¨á⥬ ¥¤¨¨æ
ਢ¥¤¥ ï ¢ëè¥ á¨á⥬ ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« § ¯¨á ¢ á¨á⥬¥ ¥¤¨¨æ , ª®â®à ï ¡ë« ¯à¨ïâ ¢ 1960 £. II ¥¥à «ì®© ª®ä¥à¥æ¨¨ ¯® ¬¥à ¬ ¨ ¢¥á ¬. á¨á⥬ ¢¢¥¤¥ ¢ 1963 £. á¨á⥬¥ ¢ ª ç¥á⢥ ®á®¢ëå ¥¤¨¨æ ¯à¨ïâë á«¥¤ãî騥: ¬¥âà { ¤«¨ , ª¨«®£à ¬¬ { ¬ áá , ᥪ㤠{ ¢à¥¬ï; ¢ ª ç¥á⢥ ¥¤¨¨æë ᨫë ⮪ ¯à¨ïâ ¬¯¥à. á¢ï§¨ á í⨬ ¢¥«¨ç¨ë " ¨ ¨¬¥îâ à §¬¥à®áâì 2 á4 = ; [] = ª£ ¬ = : ["] = ª£ ¬3 ¬ 2 á2 ¬ ¤¥«ì ï ¯à®¢®¤¨¬®áâì ¢ í⮩ á¨á⥬¥ ¨¬¥¥â à §¬¥à®áâì 2 á3 = ¨¬ : [] = ª£ ¬3 ¬ «¥¤ã¥â ®â¬¥â¨âì, çâ® ¤«ï ¢ ªã㬠" ¨ ¨¬¥îâ ®¯à¥¤¥«¥ë¥ § 票ï, ¨¬¥®: 10;9 0:884 10;11 : 0 = 4 10;7 ; " = 0 ¬ 36 ¬ ¥«¨ç¨ r = " 0 = 120 ¬ 377 ¬ 0 ¨¬¥¥â à §¬¥à®áâì ᮯà®â¨¢«¥¨ï.
¥ §ë¢ îâ ¢®«®¢ë¬ ᮯà®â¨¢«¥¨¥¬ ¢ ªã㬠; 䨧¨ç¥áª¨© á¬ëá« í⮣® §¢ ¨ï ¡ã¤¥â ïᥠ¨§ ¤ «ì¥©è¥£®. à㣨¥ ¥¤¨¨æë ¢ á¨á⥬¥ (¯à®¨§¢®¤ë¥) á«¥¤ãî騥: à §®áâì ¯®â¥æ¨ «®¢ { ¢®«ìâ, § àï¤ { ªã«®, ᮯà®â¨¢«¥¨¥ { ®¬, ᨫ { ìîâ®, í¥à£¨ï { ¤¦®ã«ì, ¬®é®áâì { ¢ ââ.
¤¨¨æë ¬ £¨â®£® ¯®«ï: ¯®â®ª { ¢¥¡¥à, à ¢ë© 108 ¬ ªá¢¥««, ¨¤ãªæ¨ï { â¥á« , à ¢ë© 104 £ ãáá. ¯à殮®áâì í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï { /¬, ¬ £¨â®£® ¯®«ï { /¬ (0:4 10;2 íàá⥤). 1.3.
à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï
à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï, â.¥. ãá«®¢¨ï ¤«ï ¢¥ªâ®à®¢ ¯®«ï £à ¨æ¥ ¤¢ãå á। á à §«¨ç묨 å à ªâ¥à¨á⨪ ¬¨, ¨¬¥îâ á«¥¤ãî騩 ¢¨¤: 9
1: (B~ 2 ; B~ 1 ) ~n = 0; £¤¥ B~ 1 ¨ B~ 2 { ¢¥ªâ®àë ¨¤ãªæ¨¨ ¬ £¨â®£® ¯®«ï ¢ á। å 1 ¨ 2, ~n { ¥¤¨¨çë© ¢¥ªâ®à ®à¬ «¨ ª £à ¨æ¥ á।. â® ãá«®¢¨¥ ¬®¦® áä®à¬ã«¨à®¢ âì á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬: ®à¬ «ì ï ª®¬¯®¥â B~ ¥¯à¥àë¢ ¯à¨ ¯¥à¥å®¤¥ ç¥à¥§ £à ¨æã. 2: (D~ 2 ; D~ 1 ) ~n = ¯®¢ ; £¤¥ ¯®¢ { ¯®¢¥àå®áâ ï ¯«®â®áâì § àï¤ , â.¥. § àï¤, ®â¥á¥ë© ª ¥¤¨¨æ¥ ¯«®é ¤¨ ¯®¢¥àå®áâ¨, ¯à¨ç¥¬ ¢¥ªâ®à ®à¬ «¨ ¯à ¢«¥ ¨§ á।ë 1 ¢ á।ã 2.
᫨ ¯®¢¥àå®á⨠¥â § àï¤ , â® ®à¬ «ì ï ª®¬¯®¥â D~ ¥¯à¥àë¢ . ®¢¥¤¥¨¥ â £¥æ¨ «ìëå ª®¬¯®¥â ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ãá«®¢¨ï¬¨: 3: ~n (E~ 2 ; E~ 1 ) = 0; â.¥. â £¥æ¨ «ì ï ª®¬¯®¥â E~ ¥¯à¥àë¢ ¯à¨ ¯¥à¥å®¤¥ ç¥à¥§ £à ¨æã.
~ 4: ~n (H~ 2 ; H~ 1 ) = K; £¤¥ K~ { ¯®¢¥àå®áâ ï ¯«®â®áâì ⮪ , ~n { ®à¬ «ì ¨§ á।ë 1 ¢ á।ã 2. ¥«¨ç¨ K~ ®¯à¥¤¥«ï¥âáï á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬. ãáâì ⮪¨ ¯à®¢®¤¨¬®á⨠á®á।®â®ç¥ë ¢ ⮪®¬ á«®¥ ⮫騮© l ®ª®«® ¯®¢¥àå®áâ¨ à §àë¢ . ®£¤ ⮪ ¥¤¨¨æã ¤«¨ë «¨¨¨, ®à⮣® «ì®© «¨¨ï¬ ¢¥ªâ®à K~ , à ¢¥ J~ l. ¥à¥©¤¥¬ ª ¯à¥¤¥«ã l ! 0.
᫨ J~ ! 1, â® ¯à®¨§¢¥¤¥¨¥ J~ l ¬®¦¥â áâ६¨âìáï ª ª®¥ç®¬ã ¯à¥¤¥«ã
K~ = lim J~ l: l!0
祢¨¤®, çâ® ¤«ï í⮣® ¯à®¢®¤¨¬®áâì ®¤®© ¨§ á। ¤®«¦ ¡ëâì ¡¥áª®¥ç® ¡®«ì让. á«ãç ¥ ª®¥ç®© ¯à®¢®¤¨¬®á⨠®¡¥¨å á।
~n (H~ 2 ; H~ 1 ) = 0; â.¥. â £¥æ¨ «ì ï ª®¬¯®¥â H~ ¥¯à¥àë¢ . 10
1.4.
¥à£¨ï í«¥ªâ஬ £¨â®£® ¯®«ï
ª ¨§¢¥áâ®, í¥à£¨ï í«¥ªâ஬ £¨â®£® ¯®«ï ᪫ ¤ë¢ ¥âáï ¨§ í¥à£¨¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¨ í¥à£¨¨ ¬ £¨â®£® ¯®«ï Z "E 2 H 2 W = 2 + 2 dV ¯à¨ ãá«®¢¨¨, çâ® ¨ " { ¢¥é¥áâ¢¥ë¥ ¢¥«¨ç¨ë, ¥ § ¢¨áï騥 ®â ç áâ®âë. § ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« ¬®¦® ¯®«ãç¨âì ⥮६㠮©â¨£ : @ Z "E 2 + H 2 dV + Z E~ J~ dV = ; I (E~ H~ ) ~n dS; @t 2 2 V
V
S
£¤¥ V { ¥ª®â®àë© ®¡ê¥¬ í«¥ªâ஬ £¨â®£® ¯®«ï, ~n { ¥¤¨¨çë© ¢¥ªâ®à ®à¬ «¨, ¯à ¢«¥ë© àã¦ã § ¬ªã⮩ ¯®¢¥àå®á⨠S , ®£à ¨ç¨¢ î饩 ®¡ê¥¬. ¥ªâ®à S~ = E~ H~ §ë¢ îâ ¢¥ªâ®à®¬ ®©â¨£ .
£® á¬ëá« á«¥¤ã¥â ¨§ â¥®à¥¬ë ®©â¨£ : íâ® ¯«®â®áâì ¯®â®ª í¥à£¨¨ ç¥à¥§ ¯®¢¥àå®áâì. «®£¨ç®¥ á®®â®è¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ã祮 ¤«ï ª®¬¯«¥ªáëå ¬¯«¨âã¤. «ï í⮣® ¡ã¤¥¬ ¨á室¨âì ¨§ ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« ¢ ª®¬¯«¥ªá®© ä®à¬¥
~ rot H~ = j!"E~ + J: ~ rot E~ = ; j!H; «ï ¢ë¢®¤ ¨á¯®«ì§ã¥¬ ¨§¢¥á⮥ ¢¥ªâ®à®¥ ⮦¤¥á⢮ div (E~ H~ ) = H~ rot E~ ; E~ rot H~ ; £¤¥ H~ { ª®¬¯«¥ªá®-ᮯà殮 ï ¬¯«¨â㤠. ®¤áâ ¢«ïï áî¤ rot E~ ¨ rot H~ ¨§ ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« , ¯®«ã稬 div (E~ H~ ) = H~ (;j!H~ ) ; E~ (;j!"E~ + J~ ) = = j!"jE~ j2 ; j!jH~ j2 ; E~ J~
¢ ¯à¥¤¯®«®¦¥¨¨, çâ® " ¨ { ¢¥é¥áâ¢¥ë¥ ¢¥«¨ç¨ë. ந⥣à¨à㥬 ¯®«ã祮¥ à ¢¥á⢮ ¯® ®¡ê¥¬ã V , ®£à ¨ç¥®¬ã ¯®¢¥àå®áâìî S : 11
I S
(E~ H~ ) ~n dS = 2j!
Z jH~ j2 "jE~ j2 ! 2 ; 2 dV
V
+
Z V
E~ J~ dV;
£¤¥ ~n { ¥¤¨¨çë© ¢¥ªâ®à ¢ãâ॥© ®à¬ «¨. ।¯®«®¦¨¬, çâ® ¢ãâਠ®¡ê¥¬ V ®âáãâáâ¢ãîâ áâ®à®¨¥ ⮪¨. ®£¤ J~ = E~ . ®¤áâ ¢«ïï ¢ ¯à¨¢¥¤¥®¥ ¢ëè¥ à ¢¥á⢮, ¯®á«¥ ¤¥«¥¨ï 2 ¯®«ã稬 ! 1 I (E~ H~ ) ~n dS = 1 Z jE~ j2 dV + j!Z jH~ j2 ; "jE~ j2 dV: 2 2 2 2 S
V
V
ëïᨬ á¬ëá« á« £ ¥¬ëå ¢ ¯à ¢®© ç áâ¨. 祢¨¤®, çâ® ¨â¥£à « Z P = 12 jE~ j2 dV V
¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© á।îî ¬®é®áâì, à áᥨ¢ ¥¬ãî ¢ãâਠ®¡ê¥¬ V ¢á«¥¤á⢨¥ «¨ç¨ï ⮪®¢ ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨. â®à®© ¨â¥£à « ¢ëà ¦ ¥âáï ç¥à¥§ á।¨¥ § ç¥¨ï § ¯ ᥮© í¥à£¨¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨ ¬ £¨â®£® ¯®«¥© Z jH~ j2 Z "jE~ j2 dV = 2 W ; H 2 2 dV = 2WE ; V
V
£¤¥ WH ¨ WE { á।¨¥ § ç¥¨ï § ¯ ᮢ ¬ £¨â®© ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®© í¥à£¨¨. â ª, 1 I (E~ H~ ) ~n dS = P + 2j! (W ; W ): H E 2 ¥ªâ®à S~k = 12 (E~ H~ ) §ë¢ îâ ª®¬¯«¥ªáë¬ ¢¥ªâ®à®¬ ®©â¨£ .
£® ¢¥é¥á⢥ ï ç áâì ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© á।îî ¯«®â®áâì ¯®â®ª í¥à£¨¨ ç¥à¥§ ¯®¢¥àå®áâì; ¬¨¬ãî ç áâì í⮣® ¢¥ªâ®à §ë¢ îâ ¯«®â®áâìî ॠªâ¨¢®© ¬®é®áâ¨.
12
1.5.
¥®à¥¬ ¥¤¨á⢥®áâ¨
¤ ç¨, à¥è ¥¬ë¥ ¢ í«¥ªâத¨ ¬¨ª¥ , ¤¥«ïâáï ¤¢ ®á®¢ëå ª« áá : ¢ãâ२¥ ¨ ¢¥è¨¥. ® ¢ãâà¥¨å § ¤ ç å à áᬠâਢ ¥âáï ¯®«¥ ¢ ¥ª®â®à®© ®¡« á⨠¯à®áâà á⢠, ®£à ¨ç¥®© § ¤ ®© ¯®¢¥àå®áâìî S . ãâਠS § ¤ ë áâ®à®¨¥ ⮪¨, á ¬®© ¯®¢¥àå®á⨠{ «¨¡® â £¥æ¨ «ì ï ª®¬¯®¥â í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï Et ( ¯à¨¬¥à, S1 ), «¨¡® â £¥æ¨ «ì ï ª®¬¯®¥â ¬ £¨â®£® ¯®«ï Ht ( S2 ). ®ª ¦¥¬ ⥮६㠥¤¨á⢥®á⨠¤«ï ¢ãâ॥© § ¤ ç¨. ।¯®«®¦¨¬ ®¡à ⮥: ¯ãáâì ¯à¨ ®¤¨ ª®¢ëå ⮪ å ¨ ®¤¨ ª®¢ëå § 票ïå â £¥æ¨ «ìëå ª®¬¯®¥â ¯®«¥© ¯®¢¥àå®á⨠S E~ 1 ; H~ 1 { ®¤® à¥è¥¨¥, E~ 2 ; H~ 2 { ¤à㣮¥. ®£¤ E~ = E~ 2 ; E~ 1 ¨ H~ = H~ 2 ; H~ 1 㤮¢«¥â¢®àïîâ ®¤®à®¤®© á¨á⥬¥ ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« . ¯®¬¨¬, çâ® S1 § ¤ ® Et , S2 { Ht . «¥¤®¢ ⥫ì®, E~ 1 ¨ E~ 2 ¨¬¥îâ ᮢ¯ ¤ î騥 â £¥æ¨ «ìë¥ ª®¬¯®¥âë S1 , H~ 1 ¨ H~ 2 { S2 . ਠíâ¨å ãá«®¢¨ïå S1 à ¢ ã«î â £¥æ¨ «ì ï ª®¬¯®¥â E~ , S2 { â £¥æ¨ «ì ï ª®¬¯®¥â H~ . ®í⮬㠤«ï ®¡ê¥¬ V ¨¬¥¥â ¬¥áâ® à ¢¥á⢮
P + 2j! (WH ; WE ) = 0; â ª ª ª ¢á¥© ¯®¢¥àå®á⨠S «¨¡® Et = 0, «¨¡® Ht = 0. § ¯®«ã祮£® à ¢¥á⢠᫥¤ã¥â, çâ®
P = 0; WH ; WE = 0: ¥à¢®¥ à ¢¥á⢮ ¤ ¥â
Z V
jE~ 2 ; E~ 1 j2 dV = 0:
ª ª ª ¯®¤ëâ¥£à «ì®¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¥®âà¨æ ⥫ì®, ¨§ í⮣® à ¢¥á⢠᫥¤ã¥â, çâ® ¢ «î¡®© â®çª¥ ¢ãâਠV jE~ 2 ; E~ 1 j2 = 0:
᫨ 6= 0, â® ¨§ í⮣® á«¥¤ã¥â
E~ 2 ; E~ 1 = 0: «¥¥ 13
WH ; WE = 0: ® â ª ª ª WE = 0, â® ¨ WH = 0, ®âªã¤ á«¥¤ã¥â, çâ® H~ 2 ; H~ 1 = 0: ¥®à¥¬ ¥¤¨á⢥®á⨠á¯à ¢¥¤«¨¢ â ª¦¥ ¢ ¯à¥¤¯®«®¦¥¨¨, çâ® ¯®â¥à¨ ®â«¨çë ®â ã«ï «¨èì ¢ ¥ª®â®à®© ç á⨠®¡ê¥¬ V . 1.6.
¥è¥¨ï ãà ¢¥¨© ªá¢¥««
à ¢¥¨ï ªá¢¥«« rot E~ = ; j!H~ ; rot H~ = j!"E~ + J~
à¥è îâáï ¯ã⥬ ¨áª«î票ï E~ ¨«¨ H~ . ¯à¨¬¥à, ¨§ ¯¥à¢®£® ãà ¢¥¨ï ©¤¥¬ H~ : H~ = ; 1 rot E~
j! ¨ ¯®¤áâ ¢¨¬ ¢® ¢â®à®¥ ãà ¢¥¨¥ (¯à¨ = const): ;rot rot E~ = ; !2 "E~ + j!J:~ ¡ëç® ®¡®§ ç îâ
k2 = !2 " : «ï á®áâ ¢«ïîé¨å E~ ¢ ¤¥ª à⮢ëå ª®®à¤¨ â å ¨¬¥¥â ¬¥á⮠⮦¤¥á⢮
~ rot rot E~ = grad div E~ ; E; £¤¥ E~ { ¢¥ªâ®à, ¤¥ª à⮢ë á®áâ ¢«ïî騥 ª®â®à®£® à ¢ë Ex ; Ey ; Ez . ®¤áâ ¢«ïï ¨ ãç¨âë¢ ï, çâ® ¯à¨ " = const; div E~ = " , ¯®«ã稬
~ E~ + k2 E~ = grad " + j!J: 14
§ ãà ¢¥¨ï ¥¯à¥à뢮áâ¨
j! + div J~ = 0 á«¥¤ã¥â 1 div J: ~ = ; j! ®¤áâ ¢«ïï ¢ ¯à¨¢¥¤¥®¥ ¢ëè¥ ãà ¢¥¨¥ ¤«ï E~ , ¯®«ã稬 ãà ¢¥¨¥ ~ E~ + k2 E~ = ; 1 (grad div + k2 )J:
j!
¥è¥¨¥ ãà ¢¥¨ï á ¯à ¢®© ç áâìî § âà㤨⥫ì®, ¯®í⮬ã â ª¨¬ ãà ¢¥¨¥¬ ¯®«ì§ãîâáï «¨èì ¤«ï ®¡« á⥩, £¤¥ J~ = 0. í⮩ ®¡« á⨠ãà ¢¥¨¥ ¯à¨®¡à¥â ¥â ¢¨¤ E~ + k2 E~ = 0: ®¥ ãà ¢¥¨¥ §ë¢ îâ ãà ¢¥¨¥¬ ¥«ì¬£®«ìæ . ®á«¥ ⮣® ª ª ©¤¥® ¯®«¥ E~ , ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ H~ ¬®¦¥â ¡ëâì ©¤¥® á ¯®¬®éìî ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« . «®£¨ç®, 室ï E~ ¨§ ¢â®à®£® ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« ¨ ¯®¤áâ ¢«ïï ¢ ¯¥à¢®¥, ¯®«ã稬 (¯à¨ " = const) E~ = 1 rot H~ ; 1 J~
j!"
¨
j!"
~ rot rot H~ = !2 "H~ + rot J:
ç¨âë¢ ï, çâ® rot rot H~ = grad div H~ ; H~ = ; H~ (div H~ = 0); ¯®«ã稬
~ H~ + k2 H~ = ; rot J:
®¡« áâ¨, £¤¥ J~ 0, ãà ¢¥¨¥ ¨¬¥¥â â®â ¦¥ ¢¨¤, çâ® ¨ ãà ¢¥¨¥ ¤«ï E~ : 15
H~ + k2 H~ = 0: ®£¤ ¤«ï à¥è¥¨ï ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« ¨á¯®«ì§ãî⠢ᯮ¬®£ ⥫ìë¥ äãªæ¨¨ { ¢¥ªâ®àë© ¨ ᪠«ïàë© ¯®â¥æ¨ «ë. ¯à¨¬¥à, ¢¢¥¤¥¬ ¢¥ªâ®à A~ â ª¨¬ ®¡à §®¬, ç⮡ë ~ B~ = rot A~ ¨«¨ H~ = 1 rot A:
®¤áâ ¢¨¬ íâ® ¢ ¯¥à¢®¥ ãà ¢¥¨¥ ªá¢¥«« : rot E~ = ; j! rot A~ ¨«¨ rot (E~ + j! A~ ) = 0; ®âªã¤
E~ + j! A~ = ; grad '; £¤¥ ' { ᪠«ïàë© ¯®â¥æ¨ «. § í⮣® à ¢¥á⢠¨¬¥¥¬
~ E~ = ; grad ' ; j!A: «ï 宦¤¥¨ï A~ ¯®¤áâ ¢¨¬ H~ ¨ E~ ¢® ¢â®à®¥ ãà ¢¥¨¥: ~ rot rot A~ = ; j!" grad ' + !2 "A~ + J: ª ª ª
~ rot rot A~ = grad div A~ ; A; â® ¨§ ¯à¥¤ë¤ã饣® ãà ¢¥¨ï ¯®«ãç ¥¬ A~ + k2 A~ = ; J~ + grad div A~ + j!" grad ': ®®â®è¥¨¥¬ H~ = 1 rot A~ ¢¥ªâ®àë© ¯®â¥æ¨ « A~ ¥é¥ ¥ ®¯à¥¤¥-
«¥ ®¤®§ ç®, â ª ª ª ª ¥¬ã ¬®¦® ¯à¨¡ ¢¨âì £à ¤¨¥â ¯à®¨§¢®«ì®£® ᪠«ïà . ç áâ®áâ¨, ¬®¦® ¢ë¡à âì A~ â ª (ª «¨¡à®¢ª ), ç⮡ë div A~ + j!"' = 0: 16
®£¤ ãà ¢¥¨¥ ¤«ï A ¯à¨¬¥â ¢¨¤ ~ A~ + k2 A~ = ; J: ª®¥ ã¯à®é¥¨¥ ¨¬¥¥â ¬¥á⮠⮫쪮 ¢ ¤¥ª à⮢ëå ª®®à¤¨ â å. ᮡ¥® ã¯à®é ¥âáï à¥è¥¨¥ § ¤ ç¨ ¢ ⮬ á«ãç ¥, ª®£¤ ¯® ª ª¨¬-«¨¡® á®®¡à ¦¥¨ï¬ § à ¥¥ ïá®, çâ® A~ ¨¬¥¥â «¨èì ®¤ã ª®¬¯®¥âã (¤¥ª à⮢ã). ®®â®è¥¨¥ ª «¨¡à®¢ª¨ ¯®§¢®«ï¥â ¢ëà §¨âì ' ç¥à¥§ A~ :
j div A: ~ ' = !" ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï E~ , ¯®«ã稬
1 (grad div + k2 ) A; ~ E~ = j!" ¨ë¬¨ á«®¢ ¬¨, ª ª E~ , â ª ¨ H~ ¬®£ãâ ¡ëâì ¢ëà ¦¥ë ç¥à¥§ ¢¥ªâ®àë© ¯®â¥æ¨ « A~ . ¥£ª® ¯®ª § âì, ç⮠᪠«ïàë© ¯®â¥æ¨ « ' 㤮¢«¥â¢®àï¥â ãà ¢¥-
¨î
' + k2 ' = ; " : ¥ª®â®àëå á«ãç ïå ¯à¨¬¥ï¥âáï ªã«®®¢áª ï ª «¨¡à®¢ª div A~ = 0:
®£¤ A~ 㤮¢«¥â¢®àï¥â ãà ¢¥¨î A~ + k2 A~ = ; J~ + j!" grad '; ' 㤮¢«¥â¢®àï¥â ãà ¢¥¨î ã áá® , â.¥. íâ® { áâ â¨ç¥áª¨© ¯®â¥æ¨ «. ®«®¦¨¬
A~ = j!" ~ ;
~ { ¢¥ªâ®à ¥àæ , äãªæ¨ï, ¤«ï á¨ãᮨ¤ «ìëå ¯®«¥© ®â«¨ç îé £¤¥ ïáï ®â ¢¥ªâ®à®£® ¯®â¥æ¨ « A~ «¨èì ç¨á«¥ë¬ ¬®¦¨â¥«¥¬. ®£¤ ¨§ á®®â®è¥¨ï ª «¨¡à®¢ª¨ ¯®«ã稬 17
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19
1.7.
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᫨ ãáâ६¨âì ! 1, â® ! 0, ¯®â®¬ã Et = 0. ਠí⮬ ¯®«¥ ¢ãâਠ⠪®© ¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ï饩 á।ë à ¢® ã«î. ª ª ª Bn ¥¯à¥àë¢ , â® Bn = 0 (¨ Hn = 0) ¢¥è¥© áâ®à®¥ £à ¨æë. £¥æ¨ «ì ï ª®¬¯®¥â Ht ¨¬¥¥â à §àë¢ ¯à¨ ¯¥à¥å®¤¥ ç¥à¥§ £à ¨æã, â ª ª ª ¯®«¥ ¢ãâਠ¯à®¢®¤¨ª à ¢® ã«î. ®í⮬㠯® ¯®¢¥àå®á⨠¨¤¥ «ì®£® ¯à®¢®¤¨ª ⥪ãâ ¯®¢¥àå®áâë¥ â®ª¨, ¯«®â®áâì ª®â®àëå à ¢ K = Ht ¯® ¡á®«î⮩ ¢¥«¨ç¨¥. ¯à ¢«¥¨¥ ®¯à¥¤¥«ï¥âáï á®®â®è¥¨¥¬
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᫨ ¯à®¢®¤¨ª ¥ ï¥âáï ¨¤¥ «ìë¬, â® ¯®¢¥àå®áâë¥ â®ª¨ ¥ ¬®£ãâ áãé¥á⢮¢ âì. ® ¬®¦® ¢¢¥á⨠⠪ §ë¢ ¥¬ë¥ ª¢ §¨¯®¢¥àå®áâë¥ â®ª¨, ®¯à¥¤¥«ï¥¬ë¥ á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬: 23
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~ rot H~ = j!"E~ + J~ J: ãáâì H~ ¨¬¥¥â ⮫쪮 y-î á®áâ ¢«ïîéãî. ®£¤ y Jx = rot x H~ = ; @H @z :
®¤áâ ¢«ïï Jx ¢ ¯®¤ëâ¥£à «ì®¥ ¢ëà ¦¥¨¥, ©¤¥¬
Kx =
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Jx dz =
Z1 @Hy ; @z dz
0 0 ª¨¬ ®¡à §®¬, ¨ ¢ í⮬ á«ãç ¥
1
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0
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K~ = H~ ~n: ®£« á® ãá«®¢¨î ¥®â®¢¨ç
~ E~ = H~ ~n = K: ç¨âë¢ ï íâ® á®®â®è¥¨¥, ¢¥«¨ç¨ã
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P1 = 21 Re (E~ H~ ) ~n:
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K 1 1 111111111 000000000 000000000 111111111 000000000 111111111 000000000 111111111 000000000 111111111 000000000 111111111 000000000 111111111 000000000 111111111 000000000 111111111
1.8.
δ
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®¤áâ ¢«ïï í⨠¢ëà ¦¥¨ï ¢ ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« , ¯®«ã稬 Rot E~ = ; j! he 0 l0 H~ ; Rot H~ = j!" he0 l0 E~; 0 0 £¤¥ Rot ®§ ç ¥â ¤¨ää¥à¥æ¨à®¢ ¨¥ ¯® ¡¥§à §¬¥àë¬ ª®®à¤¨ â ¬. ®«ãç¥ë¥ ãà ¢¥¨ï ¯®«®áâìî å à ªâ¥à¨§ãîâáï ¡¥§à §¬¥à묨 ç¨á« ¬¨ { ªà¨â¥à¨ï¬¨ ¯®¤®¡¨ï a1 = !l0 he 0 ; a2 = !"l0 he0 ; 0 0 ª®â®àë¥ ¤«ï ¯®¤®¡ëå á¨á⥬ ¤®«¦ë ¡ëâì ®¤¨ ª®¢ë¬¨. ª ª ª ¢¥«¨ç¨ë e0 ¨ h0 ¯à®¨§¢®«ìë, â® ¨å ®â®è¥¨¥ ¬®¦® ¢ë¡à âì â ª, ç⮡ë a2 = 1. ®£¤ h0 = !"l : 0 e0 ®¤áâ ¢«ïï íâ® á®®â®è¥¨¥ ¢ a1 , ¯®«ã稬 a1 = !2 " l02 = idem: ª ª ª
!2 " = k2 =
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¬ l0 = idem:
᫨ ¬ = 1, â® ¢â®à®© ªà¨â¥à¨© ¯®¤®¡¨ï
= idem: l0 2.
2.1.
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¨¨¥© ¯¥à¥¤ ç¨ í«¥ªâ஬ £¨âëå ¢®« ®¡ëç® §ë¢ îâ í«¥ªâத¨ ¬¨ç¥áªãî á¨á⥬ã, ®¤®à®¤ãî ¢¤®«ì ¥ª®â®à®© ®á¨ z . ©¤¥¬ ¯®«ï, 27
ª®â®àë¥ ¬®£ãâ áãé¥á⢮¢ âì ¢ â ª®© á¨á⥬¥. «ï í⮣® ¨á¯®«ì§ã¥¬ ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« . ਠí⮬ ¯à¥¤¯®«®¦¨¬, çâ® § ¢¨á¨¬®áâì ®â z ®¯¨áë¢ ¥âáï ¬®¦¨â¥«¥¬ e; z , â.¥. ¬ë ¨é¥¬ à¥è¥¨¥ ¢ ¢¨¤¥ ¢®«, à á¯à®áâà ïîé¨åáï ¢ ¯à ¢«¥¨¨ ®á¨ z . à ¢¥¨ï ªá¢¥«« ¨¬¥îâ ¢¨¤
~ rot E~ = ;j!H; ~ rot H~ = j!"E: 㤥¬ ¨áª âì ¢®«ë, «®£¨çë¥ ¯® ᢮©á⢠¬ ¯«®áª¨¬ ¢®« ¬ ¢ ᢮¡®¤®¬ ¯à®áâà á⢥. ª¨¥ ¢®«ë å à ªâ¥à¨§ãîâáï ᢮¥© ¯®¯¥à¥ç®áâìî, â.¥. ¤«ï ¨å Hz = 0; Ez = 0. ç¨âë¢ ï íâ®, â ª¦¥ â®, çâ® @=@z = ; , § ¯¨è¥¬ ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« ¤«ï ®â¤¥«ìëå ª®¬¯®¥â:
;j!Hx = Ey ; ;j!Hy = ; Ex ; y ; @Ex ; 0 = @E @x @y
j!"Ex = Hy ; j!"Ey = ; Hx; y ; @Hx : 0 = @H @x @y
§ ¤ ëå ãà ¢¥¨© á«¥¤ãîâ â ª¨¥ ¯ àë ãà ¢¥¨©:
Ex ; j!Hy = 0; j!"Ex ; Hy = 0:
Ey + j!Hx = 0; j!"Ey + Hx = 0;
â® | ®¤®à®¤ë¥ «£¥¡à ¨ç¥áª¨¥ ãà ¢¥¨ï, ®¯à¥¤¥«ïî騥 ¯®¯¥à¥çë¥ ª®¬¯®¥âë í«¥ªâ஬ £¨â®£® ¯®«ï. ¥âਢ¨ «ìë¥ à¥è¥¨ï áãé¥áâ¢ãîâ, ¥á«¨ ®¯à¥¤¥«¨â¥«ì á¨á⥬ë ãà ¢¥¨© à ¢¥ ã«î. à¨à ¢¨¢ ï ®¯à¥¤¥«¨â¥«¨ ®¡¥¨å á¨á⥬ ã«î, ¯®«ã稬 ®¤® ¨ â® ¦¥ ãà ¢¥¨¥, ®¯à¥¤¥«ïî饥 ¥¨§¢¥áâãî ¯®ª ¢¥«¨ç¨ã :
2 + !2 " = 0 : § í⮣® ãà ¢¥¨ï 室¨¬ :
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᫨ ¨ " { ¢¥é¥á⢥ë, â® { ç¨áâ® ¬¨¬ ï ¢¥«¨ç¨ ; à á¯à®áâà -
¥¨¥ ¢®«ë ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¯à®¨á室¨â ¡¥§ § âãå ¨ï. 28
¬¥â¨¬, çâ® ¢ ¤ ®¬ á«ãç ¥ ¬®£ãâ ¡ëâì ®¯à¥¤¥«¥ë «¨èì ®â®è¥¨ï ¯®¯¥à¥çëå ª®¬¯®¥â ¯®«ï:
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Ex Ey Hy = " ; Hx = ; " : ¬¥ïï ¢ ãà ¢¥¨¨ @Hy =@x ; @Hx =@y = 0 Hx ¨ Hy ç¥à¥§ Ex ¨ Ey
¨§ íâ¨å á®®â®è¥¨©, ¯®«ã稬
@Ex + @Ey = 0; @Ey ; @Ex = 0: @x @y @x @y
â®à®¥ ãà ¢¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì 㤮¢«¥â¢®à¥®, ¥á«¨ ¯®«®¦¨âì
Ex = ; @@x e; z ; Ey = ; @@y e; z ; { ¥ª®â®à ï ᪠«ïà ï äãªæ¨ï ¯¥à¥¬¥ëå x ¨ y. ®¤áâ ¢«ïï
£¤¥ í⨠¢ëà ¦¥¨ï ¢ ¯¥à¢®¥ ãà ¢¥¨¥, ¯®«ã稬 ãà ¢¥¨¥ ¤«ï @ 2 + @ 2 = 0: @x2 @y2 â ª, ¤«ï E~ ¬ë ¯®«ãç ¥¬ á®®â®è¥¨¥
E~ = ; e; z grad ; ¯à¨ç¥¬ 㤮¢«¥â¢®àï¥â ãà ¢¥¨î = 0; £¤¥ { « ¯« ᨠ. à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¤«ï E~ ¨¬¥îâ ®¡ëçë© ¢¨¤ (Et = 0 ¯®¢¥àå®áâ¨, = const). ª¨¬ ®¡à §®¬, ¬®¦® ᤥ« âì ¢ë¢®¤, ç⮠㤮¢«¥â¢®àï¥â ¢ ¯®¯¥à¥ç®¬ á¥ç¥¨¨ ãà ¢¥¨î ¯« á , ¨, á«¥¤®¢ ⥫ì®, í«¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¯®«¥ ᮢ¯ ¤ ¥â ¯® ª®ä¨£ãà 樨 á í«¥ªâà®áâ â¨ç¥áª¨¬ ¯®«¥¬. áᬮâਬ ⥯¥àì á¥ç¥¨¥ «¨¨¨. ® ¬®¦¥â ¡ëâì ®¤®-, ¤¢ã- ¨«¨ ¬®£®á¢ï§ë¬. «ï ®¤®á¢ï§®£® á¥ç¥¨ï í«¥ªâà®áâ â¨ç¥áª®¥ ¯®«¥ ¡¥§ ¯à®¤®«ì®© á®áâ ¢«ïî饩 áãé¥á⢮¢ âì ¥ ¬®¦¥â. ⥬ â¨ç¥áª¨ íâ® á¢ï§ ® á ⥬, çâ® äãªæ¨ï, 㤮¢«¥â¢®àïîé ï ãà ¢¥¨î ¯« á (£ ମ¨ç¥áª ï äãªæ¨ï), ¯®áâ®ï ï £à ¨æ¥, ¯®áâ®ï ¢ãâਠ¢á¥© ¤¢ã¬¥à®© ®¡« áâ¨. ®í⮬㠢 «¨¨ïå á ®¤®á¢ï§ë¬ á¥ç¥¨¥¬ ¯®¯¥à¥çë¥ 29
¢®«ë áãé¥á⢮¢ âì ¥ ¬®£ãâ, ¢ â® ¢à¥¬ï ª ª ¢ ¬®£®á¢ï§ëå | ¬®£ãâ, â ª ª ª ¯®â¥æ¨ « à §«¨çëå ¯à®¢®¤¨ª®¢ ¬®¦¥â à §«¨ç âìáï. ®áâ®ï ï à á¯à®áâà ¥¨ï ¯®¯¥à¥çëå ¢®« (¢®« TEM) ᮢ¯ ¤ ¥â á ¯®áâ®ï®© à á¯à®áâà ¥¨ï ¯«®áª¨å ¢®« ¢ ᢮¡®¤®¬ ¯à®áâà á⢥. §®¢ ï ᪮à®áâì ¢®« TEM ¥ § ¢¨á¨â ®â ç áâ®âë: vä = 1=p". á¯à®áâà ¥¨¥ ¢®§¬®¦® ¤«ï «î¡ëå ç áâ®â ®â 0 ¤® 1. ®á«¥ ⮣® ª ª ©¤¥® í«¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¯®«¥, ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ã祮 ¨§ ¯¥à¢®£® ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« : ~ H~ = ; 1 rot E:
j!
®¤áâ ¢«ïï áî¤ E~ , ¢ëà ¦¥®¥ ç¥à¥§ ¯®â¥æ¨ « ¨ ãç¨âë¢ ï ¨§¢¥á⮥ á®®â®è¥¨¥ ¢¥ªâ®à®£® «¨§ rot ( F~ ) = rot F~ + grad F~ , ¯®«ã稬
r E~ = ; grad e; z ; H~ = ; " e; z ~z0 grad : ¤¥áì ~z0 { ¥¤¨¨çë© ¢¥ªâ®à ¢ ¯à ¢«¥¨¨ ®á¨ z . § ¯®«ã祮£® á®®â®è¥¨ï á«¥¤ã¥â, ¢ ç áâ®áâ¨, çâ® ¢¥ªâ®àë E~ ¨ H~ ¢ «î¡®© â®çª¥ ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïàë ¤à㣠¤àã£ã.
2.2.
¯à殮¨¥, ⮪ ¨ ¬®é®áâì ¢ TEM-«¨¨¨
ª ª ª ¢ ¯®¯¥à¥ç®¬ á¥ç¥¨¨ ¤¢ãá¢ï§®© «¨¨¨ TEM ¯®«¥ | áâ â¨ç¥áª®¥, â® ¢¥«¨ç¨ ¨â¥£à « Z2 U = ; E~ d~l; 1 £¤¥ â®çª¨ 1 ¨ 2 à ᯮ«®¦¥ë ®¤®¬ ¨ ¤à㣮¬ ¯à®¢®¤¨ª å ¢ ®¤®¬ á¥ç¥¨¨, ¥ § ¢¨á¨â ®â ¯ã⨠¨â¥£à¨à®¢ ¨ï ¯à¨ ãá«®¢¨¨, çâ® íâ®â ¯ãâì «¥¦¨â 楫¨ª®¬ ¢ ¯«®áª®á⨠¯®¯¥à¥ç®£® á¥ç¥¨ï.
áâ¥á⢥® §¢ âì íâã ¢¥«¨ç¨ã ¯à殮¨¥¬ ¢ «¨¨¨. «¥¥, â ª ª ª ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¯®¯¥à¥ç®, ⮪¨ ¢ ¯à®¢®¤¨ª å ç¨áâ® ¯à®¤®«ìë. ¥âà㤮 ¯®ª § âì, çâ® ¨â¥£à «
I =
I
30
H~ d~l
¯® ª®âãàã, ®å¢ âë¢ î饬㠢ãâ२© ¯à®¢®¤¨ª ¨ «¥¦ 饬㠢 ¯«®áª®á⨠¯®¯¥à¥ç®£® á¥ç¥¨ï, à ¢¥ ¯®«®¬ã ⮪㠢® ¢ãâ॥¬ ¯à®¢®¤¨ª¥ ¨ ¥ § ¢¨á¨â ®â ¢ë¡®à í⮣® ª®âãà . ¥âà㤮 â ª¦¥ ¯®ª § âì, ç⮠⮪ ¢® ¢¥è¥¬ ¯à®¢®¤¨ª¥ à ¢¥ ⮪㠢® ¢ãâ॥¬ ¯à®¢®¤¨ª¥ á ®¡à âë¬ § ª®¬; ¯®í⮬㠬®¦® ®¤®§ ç® ¢¢¥á⨠⮪ I ¢ «¨¨¨. â ª, ¢ TEM-«¨¨¨ ¬®¦® ®¤®§ ç® ¢¢¥á⨠⠪¨¥ ¯®ïâ¨ï, ª ª ¯à殮¨¥ ¨ ⮪, ª®â®àë¥ ¨¬¥îâ, ª®¥ç®, ¡®«¥¥ 㧪¨© á¬ëá«, 祬 ¢ ⥮ਨ 楯¥©, â ª ª ª ¨â¥£à « ¡¥à¥âáï ®¡ï§ â¥«ì® ¯® ª®âãàã, «¥¦ 饬㠢 ¯®¯¥à¥ç®¬ á¥ç¥¨¨. ¯à殮¨ï ¨ ⮪¨ ¢ à §«¨çëå á¥ç¥¨ïå ¤«ï ¡¥£ã饩 ¢®«ë ¯à¨ ®âáãâá⢨¨ ¯®â¥àì ®â«¨ç îâáï ⮫쪮 ä §®©:
U = U0 e;jkz ; ¥«¨ç¨ ®â®è¥¨ï
I = I0 e;jkz :
Z0 = UI = UI 0 0
¯®áâ®ï ¢® ¢á¥å á¥ç¥¨ïå. ®ª ¦¥¬, çâ® ¯à¨ ®âáãâá⢨¨ ¯®â¥àì ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ TEM«¨¨¨ Z0 { ¢¥é¥á⢥ ï ¢¥«¨ç¨ , â.¥. U ¨ I ¨¬¥îâ ®¤¨ ª®¢ãî ä §ã. ãáâì ¯®â¥æ¨ « = 1 +j 2 | ª®¬¯«¥ªá ï äãªæ¨ï. ®£¤ 1 ¨ 2 ¤®«¦ë ¯® ®â¤¥«ì®á⨠㤮¢«¥â¢®àïâì ãà ¢¥¨î = 0 ¨ £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ = const ¯¥à¨¬¥âॠ¯®¯¥à¥ç®£® á¥ç¥¨ï. ®í⮬㠮⠮¨ ®â«¨ç îâáï «¨èì ¬®¦¨â¥«¥¬, ¨ ¢ ª ç¥á⢥ à¥è¥¨ï ¬®¦® ¯à¨ïâì, ¯à¨¬¥à, ¢¥é¥á⢥ãî äãªæ¨î 1 ¨«¨ 2 . âáî¤ á«¥¤ã¥â, çâ® ¢® ¢á¥å â®çª å ¤ ®£® á¥ç¥¨ï z ¢¥ªâ®à E~ = ;grad e;jkz ¨¬¥¥â ®¤ã ¨ âã ¦¥ ä §ã. ª ª ª 31
Ex Hy =
r
r
Ey " ¨ Hx = ; " ;
â® ¢¥ªâ®à H~ â ª¦¥ ¢® ¢á¥å â®çª å á¥ç¥¨ï z ¨¬¥¥â âã ¦¥ ä §ã, çâ® ¨ ¢¥ªâ®à E~ . ª ª ª ¯à殮¨¥ U ¨ ⮪ I ¢ëà ¦ îâáï ç¥à¥§ ¨â¥£à «ë ®â 㪠§ ëå ¢¥ªâ®à®¢, â® U ¨ I 室ïâáï ¢ á¥ç¥¨¨ ¢ ®¤®© ä §¥. ®í⮬ã U=I = Z0 { ¢¥é¥á⢥ ï ¢¥«¨ç¨ . ©¤¥¬ ¥ª®â®àë¥ í¥à£¥â¨ç¥áª¨¥ á®®â®è¥¨ï ¤«ï ¢®« ¢ «¨¨¨ TEM. «ï í⮣® ¢á¯®¬¨¬, çâ®
r"
Hx = ; Ey ; Hy = âáî¤
r"
Ex :
Hx2 + Hy2 = " (Ex2 + Ey2 ) = " E 2 :
«¥¤®¢ ⥫ì®,
H 2 = "E 2 ; 2 2
â® ¥áâì ¯«®â®á⨠í¥à£¨¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨ ¬ £¨â®£® ¯®«¥© ¢ ¡¥£ã饩 TEM-¢®«¥ à ¢ë ¢ «î¡®© â®çª¥. ¯ áë í«¥ªâà¨ç¥áª®© ¨ ¬ £¨â®© í¥à£¨¨ ¢ ¡¥£ã饩 ¢®«¥ ¥¤¨¨æã ¤«¨ë «¨¨¨ â ª¦¥ à ¢ë. «ï TEM-«¨¨¨ ¬®¦® ¢¢¥á⨠¯®ïâ¨ï ¯®£®ëå ¥¬ª®á⨠C1 ¨ ¨¤ãªâ¨¢®á⨠L1 á ¯®¬®éìî á®®â®è¥¨© 2We = 12 C1 jU j2 ; 2Wh = 12 L1 jI j2 ; £¤¥ We ¨ Wh { á।¨¥ § ¯ áë í«¥ªâà¨ç¥áª®© ¨ ¬ £¨â®© í¥à£¨© ¥¤¨¨æã ¤«¨ë «¨¨¨. ç¨âë¢ ï, çâ® Wh = We , ¯®«ã稬 C1 jU j2 = L1 jI j2 ; ®âªã¤ 32
U = Z = 0 I
rL
1
C1 :
©¤¥¬ ⥯¥àì ¬®é®áâì ¢®«ë, à á¯à®áâà ïî饩áï ¢ TEM-«¨¨¨: Z 1 P = 2 Re (E~ H~ ) ~z0 dS; S
â.¥. ¨â¥£à « ¢¥ªâ®à ®©â¨£ ¯® á¥ç¥¨î «¨¨¨ S . ¬¥¥¬ (E~ H~ ) ~z0 =
r"
~ ~ Ex Ex +
r"
~ ~ Ey Ey =
r"
~2 jE j :
®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¯®¤ëâ¥£à «ì®¥ ¢ëà ¦¥¨¥, ¯®«ã稬 r Z Z 2 P = 21 " jE j2 dS = p1" "E2 dS = S
S
= 2vWe = 2vWh = v (We + Wh ) = vW; £¤¥ W { á।¨© § ¯ á í¥à£¨¨ ¥¤¨¨æã ¤«¨ë «¨¨¨, v { ᪮à®áâì à á¯à®áâà ¥¨ï ¢®« ¢ «¨¨¨. «¥¥ ¡ã¤¥â ¯®ª § ®, ç⮠᪮à®áâì à á¯à®áâà ¥¨ï ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëà ¦¥ ç¥à¥§ ¯®£®ë¥ ¯ à ¬¥âàë: v = p1 : L1 C1 ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï ¬®é®áâ¨, ¯®«ã稬 rC 1 1 1 1 jU j2 = 1 jU j2 ; 2 P = p C j U j = 1 2 L1 2 Z0 L1 C1 2 ¨«¨ rL 1 1 1 2 p P = L jI j = 2 C1 jI j2 = 21 jI j2 Z0: L1 C1 2 1 1 à¥âì¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï ¬®é®á⨠¡¥£ã饩 ¢®«ë ¨¬¥¥â ¢¨¤ P = 12 Re U I : 33
2.3.
® ªá¨ «ì ï «¨¨ï
¤®© ¨§ ¨¡®«¥¥ à á¯à®áâà ¥ëå «¨¨© TEM ï¥âáï ª® ªá¨ «ì ï «¨¨ï, ¯à¥¤áâ ¢«ïîé ï ᮡ®© ¤¢ ª® ªá¨ «ì® à ᯮ«®¦¥ëå ¯à®¢®¤ïé¨å 樫¨¤à (á¬. à¨á.).
1111111111111 0000000000000 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 r 0000000000000 1111111111111 0000 1111 2 0000000000000 1111111111111 0000 1111 0000000000000 1111111111111 r 0000 1111 0000000000000 1111111111111 0000 1111 0000000000000 1111111111111 1 0000 1111 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111
¥è¥¨¥ í«¥ªâà®áâ â¨ç¥áª®© § ¤ ç¨ ¤«ï â ª®© á¨áâ¥¬ë ¨§¢¥áâ®:
2
=
1
U ln r ; ln rr1 r2 2
£¤¥ U { à §®áâì ¯®â¥æ¨ «®¢ ¬¥¦¤ã 樫¨¤à ¬¨. âáî¤
Er = ; @@r = ; Ur 1r = U=r ; ln r1 ln rr2 2 1 r" r " U=r H' = Er = r : ln r2 1
®ª ¢ ¯à®¢®¤¨ª¥ à ¢¥
r I = 2r1 Hr=r1 = 2 " Ur : ln r2 1
âáî¤ ¬®¦® ©â¨ ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥:
r
Z0 = UI = 21 " ln rr2 ¬: 1
᫨ «¨¨ï ¨ç¥¬ ¥ § ¯®«¥ , â®
r Z0 = 21 " 0 ln rr2 = 60 ln rr2 = 138 lg rr2 ¬: 0 1 1 1 34
«ï ®¯à¥¤¥«¥¨ï ¯®£®®© ¥¬ª®á⨠¨ ¨¤ãªâ¨¢®á⨠¬®¦® ¨á¯®«ì§®¢ âì á«¥¤ãî騩 ¯à¨¥¬. ¬¥¥¬:
rL
1 ¬; v = p 1 : C1 L1C1 § íâ¨å á®®â®è¥¨© ¯®«ãç ¥¬ ; L1 = Zv0 C1 = vZ1 ¬: 0 ¬
᫨ áî¤ ¯®¤áâ ¢¨âì ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï v ¨ Z0 , â® ¯®«ã稬
Z0 =
; L = ln r2 : C1 = 2" 1 r 2 r1 ¬ ln r2 ¬ 1
«¥¤ã¥â ®â¬¥â¨âì, çâ® ¯®¯¥à¥ç ï ¢®« , áâண® £®¢®àï, áãé¥áâ¢ã¥â ¢ ª® ªá¨ «ì®© «¨¨¨ «¨èì ¯à¨ ãá«®¢¨¨, çâ® «¨¨ï ¢ á¥ç¥¨¨ ®¤®à®¤® § ¯®«¥ . ਠç áâ¨ç®¬ § ¯®«¥¨¨ ¯®ï¢«ïîâáï ¯à®¤®«ìë¥ ª®¬¯®¥âë ¯®«¥©, ¢ á¢ï§¨ á 祬 ¯®ï¢«ï¥âáï ¤¨á¯¥àá¨ï ¨ ¤à㣨¥ ¥¨ï. 2.4.
¢ã寫 áâ¨ç â ï «¨¨ï
¢ã寫 áâ¨ç â ï «¨¨ï ¨¬¥¥â á¥ç¥¨¥, ¯à¥¤áâ ¢«¥®¥ à¨á.
᫨ à §¬¥àë «¨¨¨ ¢ á¥ç¥¨¨ ¬ 111111111111 000000000000 «ë ¯® áà ¢¥¨î á ¤«¨®© ¢®«x ë, â® ¢ «¨¨¨ ¬®¦¥â à á¯à®áâà E H b ïâìáï ⮫쪮 TEM-¢®« . ãáâì y b. ®£¤ ¯®«¥ ¬¥¦¤ã ¯« áâ¨111111111111 a ¬¨ 000000000000 ¬®¦® ¯à¨¡«¨¦¥® áç¨â âì a ®¤®à®¤ë¬. ¯à殮¨¥ ¬¥¦¤ã ¯« á⨠¬¨ à ¢®
U = b Ex ; ⮪ à ¢¥
I = a Hy ; â ª ª ª ¯®«¥ ¢¥ ¯« á⨠¢¥áì¬ ¬ «®. 35
âáî¤ ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ «¨¨¨
r
Ex = b ¬: Z0 = UI = ab H a " y
¬ª®áâì ¨ ¨¤ãªâ¨¢®áâì ¥¤¨¨æã ¤«¨ë à ¢ë Z0 b C1 = vZ1 = "0 ab ¬ ; L1 = v = 0 a ¬ : 0 2.5.
¢ãå¯à®¢®¤ ï «¨¨ï
¥ç¥¨¥ ¤¢ãå¯à®¢®¤®© «¨¨¨ ¨¬¥¥â ¢¨¤, ¯à¥¤áâ ¢«¥ë© à¨á. «ï í⮩ «¨¨¨ í«¥ªâà®áâ ⨪ ¤ ¥â ¢¥«¨ç¨ã ¯®£®®© ¥¬ª®á⨠¢ ¢¨¤¥
11 00 00 11 a 11 00
11 00 00 11 00 11
C1 =
2 ln 4 2ba
+
s" b 2 2a
3: ; 15
ï ä®à¬ã« ¯à¨ b a ã¯à®é ¥âáï:
b
C1 ln"b=a :
ï ¥¬ª®áâì, ¬®¦® ©â¨ â ª¦¥ ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥: r Z0 = vC1 = 1 " ln ab ¬: 1 2.6.
¥«¥£à äë¥ ãà ¢¥¨ï
à ¢¥¨ï à á¯à®áâà ¥¨ï ¢®« ¢ «¨¨ïå TEM ¬®¦® ¯®«ãç¨âì ª¢ §¨áâ â¨ç¥áª¨¬ ¬¥â®¤®¬ á ãç¥â®¬ ⮣®, çâ® ¢ â ª¨å «¨¨ïå ¬®£ãâ ¡ëâì ¢¢¥¤¥ë ¯®ïâ¨ï ⮪ ¨ ¯à殮¨ï. ¨¨ï ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥ ¢ ¢¨¤¥ 楯®çª¨, à §¬¥àë ï祥ª ª®â®à®© § ⥬ ãáâ६«ïîâáï ª ã«î (á¬. à¨á.). 36
dz Z 1 dz
U
I
U+dU I+dI
Y1 dz
«ï â ª®© 楯®çª¨ ¬®£ãâ ¡ëâì á®áâ ¢«¥ë á«¥¤ãî騥 ãà ¢¥¨ï:
dU = ; I Z1 dz; dI = ; U Y1 dz; ®âªã¤
dU = ; I Z ; dI = ; U Y : 1 dz 1 dz ᪫î稬 ¨§ íâ¨å ãà ¢¥¨©, ¯à¨¬¥à, ⮪ I : d2 U ; Z Y U = 0: 1 1 dz 2 ¡®§ ç ï 2 = Z1 Y1 , ¯®«ã稬 d2 U ; 2 U = 0: dz 2 ¥è¥¨¥ í⮣® ãà ¢¥¨ï ¨¬¥¥â ¢¨¤
U = Ae; z + B e z ; â.¥. ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© á㬬㠢®«, à á¯à®áâà ïîé¨åáï ¢ ¯à®â¨¢®¯®«®¦ëå ¯à ¢«¥¨ïå. ®ª ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ãç¥ ¨§ í⮣® ¢ëà ¦¥¨ï á ¯®¬®éìî ⥫¥£à 䮣® ãà ¢¥¨ï:
e; z ; B e z : I = ; Z1 dU = A Z1 Z1 1 dz ¥«¨ç¨
Z0 = Z 1 = p Z1 = Z1 Y1 37
rZ
1
Y1
ï¥âáï ¢®«®¢ë¬ ᮯà®â¨¢«¥¨¥¬, â ª ª ª à ¢ ®â®è¥¨î ¯à殮¨ï ª ⮪㠢 ¡¥£ã饩 ¢®«¥.
᫨ «¨¨ï ¥ ¨¬¥¥â ¯®â¥àì, â® Z1 = j!L1 ; Y1 = j!C1 ; ®âªã¤ á«¥¤ã¥â, çâ® p p
= ;!2 L1C1 = j! L1C1 = jk: ª®à®áâì à á¯à®áâà ¥¨ï v = !k = p 1 ; L1 C1 ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¢¥é¥á⢥®: rL Z0 = C1 : 1 ¯à殮¨¥ ¨ ⮪ ¬®£ãâ ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥ë ᮮ⢥âá⢥® ¢ ¢¨¤¥ áã¬¬ë ¨ à §®á⨠¯àאַ© ¨ ®¡à ⮩ ¢®« U = U¯à + U®¡à; I = I¯à ; I®¡à = Z1 (U¯à ; U®¡à ); 0 ¯à¨ç¥¬ ¢ «¨¨¨ ¡¥§ ¯®â¥àì Z0 { ¢¥é¥á⢥ ï ¢¥«¨ç¨ . ®«ì§ãïáì í⨬, ¬®¦® ©â¨ ¬®é®áâì, à á¯à®áâà ïîéãîáï ¢ ¯®«®¦¨â¥«ì®¬ ¯à ¢«¥¨¨: ; U ) = P = 12 Re (U I ) = 12 Re Z1 (U¯à + U®¡à ) (U¯à ®¡à 0 ; U®¡à U + U¯àU ; U U®¡à ) = = 21 Z1 Re (U¯àU¯à ®¡à ®¡à ¯à 0 2 2 = 12 jUZ¯àj ; 21 jUZ®¡àj = P¯à ; P®¡à ; 0 0 â.¥. ¬®é®áâì à ¢ à §®á⨠¬®é®á⥩ ¯àאַ© ¨ ®¡à ⮩ ¢®«. â® ¤ ¥â ®á®¢ ¨¥ ¯à¨¯¨á âì ª ¦¤®© ¨§ ¢®« ¬®é®áâì 2 P = 12 jUZ j 0 ¨ à áᬠâਢ âì ¤ ë¥ ¢®«ë ª ª áãé¥áâ¢ãî騥 ¥§ ¢¨á¨¬®. â® á¯à ¢¥¤«¨¢®, «¨èì ¥á«¨ Z0 { ¢¥é¥á⢥ ï ¢¥«¨ç¨ ( ¯à¨¬¥à, ¢ «¨¨¨ ¡¥§ ¯®â¥àì ¨«¨ á ¬ «ë¬¨ ¯®â¥àﬨ). 38
2.7.
âà ¦¥¨¥ ®â £à㧪¨
®®â®è¥¨¥ ¬¥¦¤ã ¯àאַ© ¨ ®¡à ⮩ ¢®« ¬¨ ®¯à¥¤¥«ï¥âáï £à ¨ç묨 ãá«®¢¨ï¬¨. ãáâì ¢ ç «¥ «¨¨¨ ¯à¨á®¥¤¨¥ £¥¥à â®à, ¢®§¡ã¦¤ î騩 ¯àï¬ãî ¢®«ã (á¬. à¨á.).
᫨ «¨¨î ®£à ¨ç¨âì ¨ £à㧨âì ¢®«®¢ë¬ ᮯà®â¨¢«¥¨¥¬, U â® ®ç¥¢¨¤®, çâ® ¢ «¨¨¨ ¡ã¤¥â áãé¥á⢮¢ âì ⮫쪮 ¡¥£ãé ï ¢®«I .
᫨ ¦¥ £à㧪 ®â«¨ç ®â Z Z0 , â® ¢®§¨ª ¥â ®âà ¦¥ ï ¢®« , â ª ª ª ¨ ç¥ ¥¢®§¬®¦® 㤮¢«¥â¢®à¨âì £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬. ¥©á⢨⥫ì®, U=I = Z £à ¨æ¥. ®¤áâ ¢«ïï U = U¯à + U®¡à ¨ I = Z10 (U¯à ; U®¡à ), ¯®«ã稬: + U®¡à = Z Z0 UU¯à ; ¯à U®¡à ¨«¨ U¯à + U®¡à = Z : U¯à ; U®¡à Z0 âáî¤ , ®¡®§ ç ï UU®¡à = ; (; { ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï), ¯®«ã稬 ¯à 1+; = Z 1;; Z0 ¨«¨, à¥è ï ®â®á¨â¥«ì® ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ;, ; Z0 : ; = ZZ + Z0 áᬮâਬ à á¯à¥¤¥«¥¨¥ ¯à殮¨ï ¨ ⮪ ¢¤®«ì «¨¨¨ ¯à¨ «¨ç¨¨ ®âà ¦¥®© ¢®«ë:
U = U¯à e;jkz + U®¡à e jkz ;
£¤¥ U¯à ¨ U®¡à { ¯à殮¨ï ¢ ç «¥ «¨¨¨ (ã £¥¥à â®à ) (á¬. à¨á.). ®¥ á®®â®è¥¨¥ ¬®¦® ¯à¥®¡à §®¢ âì: 39
U = e;jkz (U¯à + U®¡à e 2jkz ) : U U
ਠ¯¥à¥¬¥é¥¨¨ ¢¤®«ì «¨¨¨ ®â £¥¥à â®à ¢¥ªâ®à U®¡à e 2jkz ¬¥ï¥â ᢮î ä §ã. ਠí⮬ ¢ ¥ª®â®àëå â®çª å ä §ë U¯à ¨ U®¡à ᮢ¯ ¤ îâ, ¨ ®¨ ᪫ ¤ë¢ îâáï. íâ¨å â®çª å ¯à殮¨¥ ¬ ªá¨¬ «ì®:
U¬ ªá = jU¯àj + jU®¡à j : ¥à¥§ ç¥â¢¥àâì ¢®«ë, â.¥. ç¥à¥§ z = =4, ¯à殮¨ï ¢ëç¨â îâáï:
U¬¨ = jU¯àj ; jU®¡à j: U
z λ 2
ª¨¥ ¢®«ë §ë¢ îâ áâ®ï稬¨ (á¬. à¨á.). ¥«¨ç¨
jU®¡àj = 1 + j;j = jjUU¯à jj + 1 ; j;j ¯à ; jU®¡àj §ë¢ ¥âáï ª®íää¨æ¨¥â®¬ áâ®ï祩 ¢®«ë ¯à殮¨ï (), å à ªâ¥à¨§ã騬 áâ®ïç¥áâì ¢®«ë. ਠç¨áâ® ¡¥£ã饩 ¢®«¥ = 1, ¯à¨ áâ®ï祩 ¢®«¥ = 1. ¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, ç⮠⮪ ¢ «¨¨¨ á® áâ®ï祩 ¢®«®© ¯à殮¨ï â ª¦¥ ®¡à §ã¥â áâ®ïçãî ¢®«ã, ® ¬ ªá¨¬ã¬ ⮪ ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ¬¨¨¬ã¬ã ¯à殮¨ï, ¨ ®¡®à®â. 40
2.8.
à áä®à¬ æ¨ï ᮯà®â¨¢«¥¨© ¨ ¯à®¢®¤¨¬®á⥩
।¯®«®¦¨¬, çâ® ¬ë ¨¬¥¥¬ ®â१®ª «¨¨¨ ¤«¨®© l, £àã¦¥ë© ª®æ¥ «¨¨¨ ¥ª®â®àë¬ á®¯à®â¨¢«¥¨¥¬ Z . ¯à®¨§¢®«ì®¬ á¥ç¥¨¨ z ⮪ ¨ ¯à殮¨¥ ¬®£ãâ ¡ëâì § ¯¨á ë ¢ ¢¨¤¥
U (z ) = Ae;jkz + B e jkz ; I (z ) = Z1 (Ae;jkz ; B e jkz ): 0 «ï ®¯à¥¤¥«¥¨ï A ¨ B ¢®á¯®«ì§ã¥¬áï ãá«®¢¨ï¬¨ ª®æ¥ «¨¨¨ (¯à¨ z = l) U (l) = Ae;jkl + B e jkl ; I (l) = Z1 (Ae;jkl ; B e jkl ): 0 ¥è ï í⨠ãà ¢¥¨ï ®â®á¨â¥«ì® A ¨ B, ¯®«ã稬:
A = U (l) + 2Z0 I (l) e jkl ; B = U (l) ; Z0 I (l) e;jkl :
2 ®«ãç¥ë¬¨ १ã«ìâ â ¬¨ ¬®¦® ¢®á¯®«ì§®¢ âìáï ¤«ï ®¯à¥¤¥«¥¨ï ¯à殮¨ï ¨ ⮪ ¢ ç «¥ «¨¨¨ (z = 0):
U (0) = A + B = U (l) cos kl + jZ0 I (l) sin kl; I (0) = Z1 (A ; B ) = Zj U (l) sin kl + I (l) cos kl: 0 0 ë¥ á®®â®è¥¨ï ¯®§¢®«ïîâ à¥è¨âì § ¤ çã ® ¢å®¤®¬ ᮯà®â¨¢«¥¨¨ ®â१ª «¨¨¨, £à㦥®£® ᮯà®â¨¢«¥¨¥¬ Z (l): (0) = U (l) cos kl + jZ0 I (l) sin kl = Z (0) = UI (0) j Z0 U (l) sin kl + I (l) cos kl kl : = Z0 ZZ (l)++jZjZ(l0) tg tg kl 0 41
â ª,
kl : Z (0) = Z0 ZZ (l)++jZjZ(l0) tg tg kl 0 2.8.1. ®à®âª®§ ¬ªãâ ï «¨¨ï
ਠª®à®âª®¬ § ¬ëª ¨¨ «¨¨¨ Z (l) = Z = 0. ®£« á® ä®à¬ã«¥ âà áä®à¬ 樨 ¢å®¤®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ®â१ª à ¢®
Z¢å = jZ0 tg kl = jX¢å ; ;0 = ; 1: §¬¥¥¨¥ ¢å®¤®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¯à¥¤áâ ¢«¥® à¨á. X
3λ 4
λ 2
ZH= 0
l λ 4
|U|
|I|
l
§ ¢¨á¨¬®á⨠®â ¤«¨ë ®â१ª ¥£® ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¬¥ï¥âáï ®â 0 ¤® 1. ®í⮬㠢¡«¨§¨ ¤«¨ë (2n + 1)=4 ® ¬®¦¥â ¡ëâì 㯮¤®¡«¥ ¯ à ««¥«ì®¬ã १® ᮬ㠪®âãàã. ªá¨¬ã¬ë ¯à殮¨ï ¨ ⮪ ᤢ¨ãâë =4. ®â१ª¥ ¤«¨®© n=4 § ¯ áë í«¥ªâà¨ç¥áª®© ¨ ¬ £¨â®© í¥à£¨© à ¢ë ¤à㣠¤àã£ã. â१ª¨ «¨¨¨ ¤«¨®© =4, § ¬ªãâë¥ ª®æ¥, ¯à¨¬¥ïîâáï ¢ ª ç¥á⢥ ç¥â¢¥àâ좮«®¢ëå ¨§®«ïâ®à®¢. 42
2.8.2. §®¬ªãâ ï «¨¨ï
«ï à §®¬ªã⮩ «¨¨¨ Z = 1 (á¬. à¨á.). 室®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ®â१ª à ¢®
Z¢å = ; jZ0 ctg kl; ;1 = + 1: X
l λ 4
|I|
ZH=
λ 2
8
3λ 4
|U|
l
2.8.3. ¨¨ï, § ¬ªãâ ï ªâ¨¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥
í⮬ á«ãç ¥ Z = R (á¬. à¨á. á«¥¤. áâà.): + jZ0 tg kl Z¢å = Z0 R Z0 + jR tg kl : ¤¥áì ¯à¨ l = 2n=4 Z¢å = R ; ¯à¨ l = (2n + 1)=4 Z¢å = Z02 =R . à⨠áâ®ïç¨å ¢®« § ¢¨á¨â ®â ⮣®, ¡®«ìè¥ R 祬 Z0 ¨«¨ ¬¥ìè¥. â®çª å ¬ ªá¨¬ã¬®¢ ¨ ¬¨¨¬ã¬®¢ ¢å®¤®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ï¥âáï ç¨áâ® ªâ¨¢ë¬ ¨ ¢ § ¢¨á¨¬®á⨠®â à ááâ®ï¨ï ®â £à㧪¨ à ¢® R ¨«¨ Z02=R . 43
Z0
R
R
Z0
R
R |U| R > Z0 Γ> 0 |I|
Z02
R
R
Z02
R
R
|I| R
0
Γ< 0 |U|
2.8.4. ¨¨ï, § ¬ªãâ ï ॠªâ¨¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥
í⮬ á«ãç ¥ Z = jX (á¬. à¨á. á«¥¤. áâà.). ®£« á® âà áä®à¬ 樮®© ä®à¬ã«¥ ¢å®¤®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ à ¢® + Z0 tg kl Z¢å = jZ0 X Z0 ; X tg kl : â® ¢ëà ¦¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¥®¡à §®¢ ® á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬:
X + tg kl Z¢å = jZ0 Z0 X = jZ0 tg(kl + ') ; 1 ; Z tg kl 0
£¤¥ ' = arctg X Z0 , ; 2 ' 2 .
ª¨¬ ®¡à §®¬, १ã«ìâ â ¯®«ãç ¥âáï ¯ã⥬ á¬¥é¥¨ï ¢á¥© ª àâ¨ë ¯à¨ ª®à®âª®¬ § ¬ëª ¨¨ 㣮« '. ¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¢å®¤®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ®¡à é ¥âáï ¢ 1 ¨ 0 ¢ â®çª å, ®âáâ®ïé¨å ¤à㣠®â ¤à㣠=4. ®«®¦¥¨¥ ¡«¨¦ ©è¥£® ª £à㧪¥ ¬¨¨¬ã¬ § ¢¨á¨â ®â § ª X .
᫨ X { ¯®«®¦¨â¥«ì ï ¢¥«¨ç¨ , â® ¡«¨¦ ©è¨© ¬¨¨¬ã¬ ®âá⮨⠮⠣à㧪¨ à ááâ®ï¨¥, ¡®«ì襥 =4, ® ¬¥ì襥 =2; ¥á«¨ 44
¦¥ X ®âà¨æ ⥫ì®, â® ¬¨¨¬ã¬ ®âá⮨⠮⠣à㧪¨ à ááâ®ï¨¥, ¬¥ì襥 =4.
|U|
l
|I|
|I|
l
2.9.
X>0 |Γ| = 1
X<0 |Γ| = 1
|U|
à áä®à¬ æ¨ï ᮯà®â¨¢«¥¨© ®â१ª ¬¨ «¨¨¨
â®çª¨ §à¥¨ï âà áä®à¬ 樨 ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¨¡®«ì訩 ¨â¥à¥á ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ ¯®«ã¢®«®¢ë© ¨ ç¥â¢¥àâ좮«®¢ë© ®â१ª¨ «¨¨¨. 2.9.1. ®«ã¢®«®¢ë© ®â१®ª
«ï ¯®«ã¢®«®¢®£® ®â१ª kl = , tg kl = 0. ®í⮬ã
Z¢å = Z: «¥¤®¢ ⥫ì®, ¯®«ã¢®«®¢ë© ®â१®ª ¯à¥®¡à §ã¥â ᮯà®â¨¢«¥¨¥ á ª®íää¨æ¨¥â®¬ âà áä®à¬ 樨 1. ⮠᢮©á⢮ ç áâ® ¨á¯®«ì§ã¥âáï ¢ â¥å¨ª¥. 2.9.2. ¥â¢¥àâ좮«®¢ë© ®â१®ª
í⮬ á«ãç ¥ kl = 2 , tg kl = 1. ®í⮬ã 2 Z¢å = ZZ0 :
45
¥â¢¥àâ좮«®¢ë© ®â¥§®ª ¯à¥®¡à §ã¥â ¨¤ãªâ¨¢®áâì ¢ ¥¬ª®áâì ¨ ®¡®à®â, १® á { ¢ â¨à¥§® á ¨ ®¡à â®. ¥â¢¥àâ좮«®¢ë© ®â१®ª ¨á¯®«ì§ã¥âáï ¤«ï ᮣ« ᮢ ¨ï «¨¨© á à §«¨çë¬ ¢®«®¢ë¬ ᮯà®â¨¢«¥¨¥¬. ª®¥ ¯à¨¬¥¥¨¥ ®á®¢ ® ⮬, çâ® ¥á«¨ ¢ª«îç¨âì ª®æ¥ ç¥â¢¥àâ좮«®¢®£® ®â१ª ªâ¨¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥, â® ¢å®¤®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ â ª¦¥ ¡ã¤¥â ªâ¨¢ë¬. áᬮâਬ â ª®© ¯à¨¬¥à. ¥®¡å®¤¨¬® ᮣ« ᮢ âì «¨¨¨ á ¢®«®¢ë¬¨ ᮯà®â¨¢«¥¨ï¬¨ Z01 ¨ Z02 (á¬. à¨á.). ©¤¥¬ ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ç¥â¢¥àâ좮«®¢®£® ®â१ª Z03 , ᮣ« áãî饣® í⨠«¨¨¨ ¨§ ãá«®¢¨ï Z032 = Z : 01 Z02
λ/4 Z
01
Z
03
Z
02
âáî¤
Z03 =
p
Z01 Z02 :
¨§¨ç¥áª¨ ᮣ« ᮢ ¨¥ ¬®¦® ®¡êïá¨âì ⥬, çâ® ¢®«ë, ®âà ¦¥ë¥ ®â ¤¢ãå áâ몮¢ (á¬. à¨á.), ¢® ¢å®¤®© «¨¨¨ ®ª §ë¢ îâáï ¢ ¯à®â¨¢®ä §¥, ¨ ¥á«¨ ¬¯«¨âã¤ë à ¢ë, â® ®¨ ã¨ç⮦ îâ 11111111111111 ¨å 00000000000000 ¤à㣠¤à㣠. ⬥⨬, çâ® â λ/4 ª®¥ ᮣ« ᮢ ¨¥ ¡ã¤¥â ¨¬¥âì ¬¥áâ® «¨èì ¢ áà ¢¨â¥«ì® 㧪®© ¯®«®á¥ ç áâ®â. «ï è¨à®ª®¯®«®á®£® ᮣ« ᮢ ¨ï ¯à¨¬¥ïîâ ¬®£®áâ㯥ç âë¥ ¯¥à¥å®¤ë, á®áâ ¢«¥ë¥ ¨§ ç¥â¢¥àâ좮«®¢ëå ®â१ª®¢.
11111111111111 00000000000000
46
2.10.
।áâ ¢«¥¨¥ ®â१ª «¨¨¨ T-®¡à §ë¬ ç¥âëà¥å¯®«îᨪ®¬
Z1
â१®ª «¨¨¨ ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© ç¥âëà¥å¯®«îᨪ. «ï à áç¥â®¢ ç áâ® ¡ë¢ ¥â 㤮¡® ¥£® § ¬¥¨âì T-®¡à §ë¬ ç¥âëà¥å¯®«îᨪ®¬ á á®á।®â®ç¥ë¬¨ ¯ à ¬¥âà ¬¨ (á¬. à¨á.). «ï í⮣® ¢ëç¨á«¨¬ ¢å®¤®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ â ª®£® ç¥âëà¥å¯®«îᨪ :
Z1
Z2
ZH
Z + Z1 ZZ11++2ZZ22 Z ( Z + Z ) 2 1 Z¢å = Z1 + Z + Z + Z = : 1 2 1 + Z Z+ Z 1 2 à ¢¨¬ íâ® ¢ëà ¦¥¨¥ á ä®à¬ã«®© ¤«ï ¢å®¤®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï ®â१ª «¨¨¨, £à㦥®£® ᮯà®â¨¢«¥¨¥ Z : Z¢å = Z +j jZ0 tg kl : 1 + Z Z tg kl 0 ë¥ ¢ëà ¦¥¨ï ᮢ¯ ¤ îâ, ¥á«¨
jZ0 tg kl = Z1 ZZ1 ++ 2ZZ2 ; 1 2 1 : j tg kl = Z0 Z1 + Z2 ®«ãç¥ë¥ ãà ¢¥¨ï ¬®£ãâ ¡ëâì à¥è¥ë ®â®á¨â¥«ì® Z1 ¨ Z2 (à¥è¥¨¥ ¤¢ã§ ç®):
Z1 = jZ0 tg kl
¯à¨ kl 6= (2n + 1);
Z2 = ; jZ0 csc kl 47
Z1 = ; jZ0 ctg kl
¯à¨ kl 6= 2n:
Z2 = jZ0 csc kl
«¥¤ã¥â ¨¬¥âì ¢ ¢¨¤ã, çâ® í⨠ᮮâ®è¥¨ï ®¡¥á¯¥ç¨¢ îâ íª¢¨¢ «¥â®áâì «¨èì ®¤®© ç áâ®â¥, â ª ª ª ॠ«ìë¥ á®á।®â®ç¥ë¥ ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¥ ¬®£ãâ ¨§¬¥ïâìáï ¢ § ¢¨á¨¬®á⨠®â ç áâ®âë ¯® 㪠§ ®¬ã § ª®ã. 2.11.
®¬®£à ¬¬ ¯®«ëå ᮯà®â¨¢«¥¨© (¤¨ £à ¬¬ ¬¨â )
2.11.1. ८¡à §®¢ ¨¥ ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ®â१ª®¬ «¨¨¨
®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï à ¢¥ ; = UU®âà : ¯ ¤
᫨ ¯¥à¥©â¨ à ááâ®ï¨¥ l ¡«¨¦¥ ª £¥¥à â®àã, â® ¢ í⮬ á¥ç¥¨¨ ¡ã¤¥¬ ¨¬¥âì
U®âà (l) = U®âà e;jkl ; ¯®í⮬ã
U¯ ¤(l) = U¯ ¤ e jkl ;
;(l) = UU®âà e;2jkl = ; e;2jkl : ¯ ¤ âáî¤ ¢¨¤®, çâ® j;j = const, â.¥. ¥ § ¢¨á¨â ®â ¤«¨ë ®â१ª , ä § ®âáâ ¥â 2kl. 2.11.2. ®¬®£à ¬¬ ¯®«ëå ᮯà®â¨¢«¥¨©
«ï ¯ áᨢëå 楯¥© «î¡®¥ ª®¬¯«¥ªá®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥® â®çª®©, «¥¦ 饩 ¢ ¯à ¢®© ¯®«ã¯«®áª®á⨠(á¬. à¨á. á«¥¤. áâà.). 48
ª«î票¥ ®â१ª «¨¨¨ ¯à¥®¡à §ã¥â ᮯà®â¨¢«¥¨¥ £à㧪¨ ¢ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¢å®¤ ¯® ¯à¨¢¥¤¥®© à ¥¥ ä®à¬ã«¥, ª®â®à ï ¤®áâ â®ç® á«®¦ . ¤à㣮© áâ®à®ë, ¯à¨ § ¤ ®¬ ¢®«®¢®¬ ᮯà®â¨¢«¥¨¨ ®â१ª «¨¨¨ ª ¦¤®¬ã ᮯà®â¨¢«¥¨î Z ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ®¯à¥¤¥«¥ë© ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ;:
Z ; 1 1 Z ; Z 0 = zz ; ; = Z + Z = ZZ0 + 1: + 1 0 Z0 ८¡à §®¢ ¨î ᮯà®â¨¢«¥¨ï ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï. ¤ ª® ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ¯à®¨§¢®¤¨âáï ¯® ¡®«¥¥ ¯à®áâë¬ ä®à¬ã« ¬. ®í⮬㠤«ï £à ä¨ç¥áª¨å ¯®áâ஥¨© ¢ë£®¤® ¯¥à¥©â¨ ¢ ¯«®áª®áâì ª®íää¨æ¨¥â®¢ ®âà ¦¥¨ï ¯® ¯à¨¢¥¤¥®© ¢ëè¥ ä®à¬ã«¥. ª ª ª j;j 1, â® ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï «î¡®© £à㧪¨ ¬®¦¥â ¡ëâì ¨§®¡à ¦¥ â®çª®© ¢ãâਠ®ªà㦮á⨠¥¤¨¨ç®£® à ¤¨ãá . ®®â®è¥¨¥ ¬¥¦¤ã ; ¨ Z ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© ¤à®¡®-«¨¥©®¥ ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ ¯®«ã¯«®áª®á⨠R 0 ªà㣠¥¤¨¨ç®£® à ¤¨ãá . â® ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ ï¥âáï ª®ä®à¬ë¬ ¨ ¯à¥®¡à §ã¥â ¯àï¬ë¥ «¨¨¨ ¢ ®ªà㦮áâ¨. ⨠ᮮ¡à ¦¥¨ï ¯®§¢®«ïîâ ¯®áâநâì «¨¨¨ X = const ¨ R = const ¢ ¯«®áª®á⨠ª®íää¨æ¨¥â®¢ ®âà ¦¥¨ï.
49
X = const
to s ou
rce
X>0
-1
X=0
+1 Z=
8
Z=0
to loa d
R = const
0
R=
X<0
¯à¨¢¥¤¥®© ®¬®£à ¬¬¥ ¥á¥ á¥âª «¨¨© X = const ¨ R = const. ¥à¥á¥ç¥¨¥ ¤¢ãå â ª¨å «¨¨© ®¯à¥¤¥«ï¥â ᮯà®â¨¢«¥¨¥ £à㧪¨, ®â¥á¥®¥ ª Z0 . â® ¦¥ ¢à¥¬ï ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ¯® ¬®¤ã«î ¨ ä §¥ ®¯à¥¤¥«ï¥âáï à ¤¨ãá-¢¥ªâ®à®¬ â®çª¨ ¯¥à¥á¥ç¥¨ï. ਠ¯¥à¥å®¤¥ ¢ ¤à㣮¥ á¥ç¥¨¥ à ¤¨ãá-¢¥ªâ®à ¯®¢®à 稢 ¥âáï 㣮«
' = 2kl = 4 l :
£® ª®¥æ ®¯à¥¤¥«ï¥â ¯à¥®¡à §®¢ ®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥. ª ï ®¬®£à ¬¬ ¨«¨, ª ª ¥¥ §ë¢ îâ, ¤¨ £à ¬¬ ¬¨â (¨«¨ ªà㣮¢ ï ¤¨ £à ¬¬ ) è¨à®ª® ¯à¨¬¥ï¥âáï ¯à¨ à áç¥â å á ¤«¨ë¬¨ «¨¨ï¬¨. ⬥⨬, çâ® íâ ¦¥ ¤¨ £à ¬¬ ¬®¦¥â ¡ëâì ¨á¯®«ì§®¢ ¤«ï à áç¥â ¯à®¢®¤¨¬®á⥩, ® ¤«ï í⮣® ¤¨ £à ¬¬ã 㦮 ¯®¢¥àãâì 180o, § ¬¥¨¢ X B ¨ R G. ¥§ã«ìâ â ¯®«ãç ¥âáï ¢ ¢¨¤¥ ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨, ®â¥á¥®© ª ¢®«®¢®© ¯®¢®¤¨¬®á⨠Y0 . 2.12.
®£®¯à®¢®¤ë¥ «¨¨¨ TEM
஬¥ «¨¨©, á®áâ®ïé¨å ¨§ ¤¢ãå ¯à®¢®¤¨ª®¢, ¯à¨¬¥ïîâ â ª¦¥ «¨¨¨, á®áâ®ï騥 ¨§ ¡®«ì襣® ç¨á« ¯à®¢®¤¨ª®¢ { ¬®£®¯à®¢®¤ë¥ «¨¨¨. ç áâ®áâ¨, â ª¨¥ «¨¨¨ ¯à¨¬¥ïîâ ¢ ¯à ¢«¥ëå ®â¢¥â¢¨â¥«ïå. ¥®à¨ï ¬®£®¯à®¢®¤ëå «¨¨© ¨á¯®«ì§ã¥âáï â ª¦¥ ¯à¨ à áç¥â¥ ¥ª®â®àëå 50
⨯®¢ § ¬¥¤«ïîé¨å á¨á⥬. ਬ¥à á¥ç¥¨ï ¬®£®¯à®¢®¤®© «¨¨¨ ¯à¨¢¥¤¥ à¨á. á¯à®áâà ¥¨¥ ¢®« ¢ ¬®£®¯à®¢®¤®© «¨¨¨ ¬®¦¥â ¡ëâì ®¯¨á ® 00 11 00 11 00 11 000 111 á ¯®¬®éìî ⥫¥£à äëå ãà ¢¥00 11 00 11 00 11 000 111 ¨©. «ï í⮣® ¢¢®¤ïâáï ¯®£®ë¥ 00 11 11 00 11 00 111 000 ¯ à ¬¥âàë á ¯®¬®éìî á®®â®è¥¨© (¢ áâ â¨ç¥áª®¬ ¯à¨¡«¨¦¥¨¨)
Qi =
X k
Cik Uk ; Us =
X m
Psm Qm ;
£¤¥ Qi { «¨¥© ï ¯«®â®áâì § àï¤ i-¬ ¯à®¢®¤¨ª¥, Us { ¯®â¥æ¨ « s-£® ¯à®¢®¤¨ª , Cik { ¯®£®ë¥ ç áâ¨çë¥ ¥¬ª®á⨠(®âà¨æ ⥫ìë¥ ¯à¨ i 6= k), Psm { ¯®£®ë¥ ¯®â¥æ¨ «ìë¥ ª®íää¨æ¨¥âë. ਢ¥¤¥ë¥
á®®â®è¥¨ï ¬®£ãâ ¡ëâì § ¯¨á ë ¢ ¬ âà¨ç®© ä®à¬¥:
Q
C U ; U = P Q ; £¤¥ Q = fQig; U = fUs g; C = fCik g; P = fPsm g { ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 ¬ âà¨æë. âà¨æë C ¨ P á¢ï§ ë á®®â®è¥¨¥¬ CP = 1 ; £¤¥ 1 { ¥¤¨¨ç ï ¬ âà¨æ , â.¥. C ¨ P { ¢§ ¨¬® ®¡à âë¥ ¬ âà¨æë: P = C ;1 . =
¤à㣮© áâ®à®ë, ¬®¦® ¢¢¥á⨠⠪¦¥ ¬ âà¨æã ¯®£®ëå ¨¤ãªâ¨¢®á⥩ á ¯®¬®éìî á®®â®è¥¨ï i =
X k
Lik Ik ;
£¤¥ i { ¬ £¨âë© ¯®â®ª ¥¤¨¨æã ¤«¨ë «¨¨¨, á楯«¥ë© á i-¬ ¯à®¢®¤¨ª®¬, Lik { ¯®£®ë¥ ¢§ ¨¬ë¥ ¨¤ãªâ¨¢®áâ¨. âà¨ç ï § ¯¨áì í⮣® á®®â®è¥¨ï ¨¬¥¥â ¢¨¤
= L I: ¥«¥£à äë¥ ãà ¢¥¨ï á®áâ ¢«ïîâáï â ª ¦¥, ª ª ¨ ¢ á«ãç ¥ ¤¢ãå¯à®¢®¤®© «¨¨¨: 51
dU = ; j!L I ; dz dI = ; j!C U dz (§ ¯¨áì ¢ ¬ âà¨ç®© ä®à¬¥). «ï à¥è¥¨ï ¨áª«îç ¥¬ ⮪ ¨§ ¯¥à¢®£® ãà ¢¥¨ï: d2 U = ; j!L dI = ; !2 LC U ; dz 2 dz
£¤¥ LC { ¬ âà¨æ (¯à®¨§¢¥¤¥¨¥ ¬ âà¨æ L ¨ C ). ëç¨á«¨¬ ¬ âà¨æã LC , ©¤ï x i á¢ï§ì ¬¥¦¤ã ¬ âà¨æ ¬¨ L ¨ P . k «ï í⮣® à áᬮâਬ ¤¢ ¯à®¢®¤000 111 000 111 000 111 111 000 ¨ª á ®¬¥à ¬¨ i ¨ k ¯à¨ i 6= k 0a 1 (á¬. à¨á.). 0 1 ©¤¥¬ ¯®â¥æ¨ « k-£® ¯à®¢®¤¨0 1 111111111111 000000000000 000000000000 111111111111 ¥á«¨ ¯®â¥æ¨ « i-£® ¯à®¢®¤¨000000000000 111111111111 y ª , ª à ¢¥ Ui :
000000000000 111111111111
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£¤¥ H~ i { ¬ £¨â®¥ ¯®«¥, ᮧ¤ ¢ ¥¬®¥ i-¬ ¯à®¢®¤¨ª®¬. ª ª ª Hz = 0, â® rot H~ = ; @Hiy ¨ E = ; 1 @Hiy : x i
ix
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ª¨¬ ®¡à §®¬, 52
j!" @z
1 @Hiy dx = 1 @ Z H dx: j!" @z j!" @z iy 0 0 R ® ; Hiy dx = ik { ¯®â®ª, ᮧ¤ ¢ ¥¬ë© i-¬ ¯à®¢®¤¨ª®¬, ®å¢ âë¢ î騩 k-© ¯à®¢®¤¨ª. â®â ¯®â®ª ik = Lki Ii , ¯®í⮬ã U i = ; 1 L @Ii :
Uki =
Za
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@Ii = ; j!Q : i @z ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï Uki , ¯®«ã稬 1 L (;j!Q ) = Lki Q : Uki = ; j!" ki i " i ¥«¨ç¨ " = v12 , £¤¥ v { ᪮à®áâì à á¯à®áâà ¥¨ï ¯®¯¥à¥çëå ¢®« ¢ «¨¨¨. â ª, ¨¬¥¥¬ Uki = v2 Lki Qi : à ¢¨¢ ï á ®¯à¥¤¥«¥¨¥¬ í«¥¬¥â®¢ ¬ âà¨æë P , 室¨¬ Pki = v2 Lki ¯à¨ i 6= k:
«®£¨çë¥ à áá㦤¥¨ï ¯à¨¢®¤ïâ ª â ª®¬ã ¦¥ á®®â®è¥¨î ¯à¨
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P
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L
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®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ëà ¦¥¨¥ ¢ ¯®«ã祮¥ ¢ëè¥ ¤¨ää¥à¥æ¨ «ì®¥ ãà ¢¥¨¥, 室¨¬ d2 U = ; ! 2 PC U = ; k2 U : dz 2 v à ¢¥¨¥ ¯à¨®¡à¥â ¥â ¢¨¤ d2 U + k 2 U = 0 : dz 2 â® ãà ¢¥¨¥ ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© ªà âªãî § ¯¨áì ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®á⨠ãà ¢¥¨© ¤«ï Ui , ¯à¨ç¥¬ ¢ ª ¦¤®¥ ãà ¢¥¨¥ ¢å®¤¨â «¨èì ®¤¨ ¯®â¥æ¨ « Ui , â.¥. ¯¥à¥¬¥ë¥ à §¤¥«ïîâáï. ¥è¥¨¥ íâ¨å ãà ¢¥¨© ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ® ¢ ¬ âà¨ç®© ä®à¬¥
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0
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Z0 I
Ae;jkz ; Be jkz : ¤¥áì ¢¢¥¤¥® ®¡®§ 票¥ !k L = Z0 (Z0 { ¢¥é¥á⢥ ï ¬ âà¨æ , =
¨¬¥îé ï á¬ëá« ¬ âà¨æë ¢®«®¢®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï). ®á¯®«ì§ã¥¬áï ¯®«ãç¥ë¬¨ á®®â®è¥¨ï¬¨ ¤«ï ¢ëïᥨï, ª ª ¯à¥®¡à §ãîâáï ¯à殮¨¥ ¨ ⮪ ¢ ¬®£®¯à®¢®¤®© «¨¨¨. ®« £ ï z = 0, ©¤¥¬ ¯à殮¨ï ¨ ⮪ ¢ ç «¥ «¨¨¨:
U (0) Z0I (0) «ï ®¯à¥¤¥«¥¨ï A ¨
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= =
A + B; A ; B:
B § ¯¨è¥¬ ãá«®¢¨ï ¢ ª®æ¥ «¨¨¨, â.¥. 54
¯à¨
U (l) Z0I (l)
= =
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A B
U (l) + Z0I (l) ; 2 U ( l ) ; Z0 I ( l ) : ; jkl e
®âªã¤ = e jkl =
2
®¤áâ ¢«ïï A ¨ B ¢ ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï U (0) ¨ I (0), 室¨¬:
U (0) I (0)
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ª¨¬ ®¡à §®¬, ¬ë ¯®«ã稫¨ ãà ¢¥¨ï, «®£¨çë¥ ãà ¢¥¨ï¬ ¤«ï ¤¢ãå¯à®¢®¤®© «¨¨¨, § ¯¨á ë¥ ¢ ¬ âà¨ç®© ä®à¬¥. ⬥⨬, çâ® ¢ íâ¨å ãà ¢¥¨ïå à §¤¥«¥¨¥ ¯¥à¥¬¥ëå 㦥 ¥ ¨¬¥¥â ¬¥áâ ¢ ®â«¨ç¨¥ ®â ¨á室®£® ¤¨ää¥à¥æ¨ «ì®£® ãà ¢¥¨ï. £à㧪 ¬®£®¯à®¢®¤®© «¨¨¨ ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ¬ âà¨æ¥© £à㧮箣® ᮯà®â¨¢«¥¨ï, á¢ï§ë¢ î饣® ¬¥¦¤ã ᮡ®© ¯®â¥æ¨ «ë ¯à®¢®¤®¢ ¢ë室¥ ¨ ⮪¨, ¯à®â¥ª î騥 ¢ íâ¨å ¯à®¢®¤ å. 2.13.
¨¨ï á ¬ «ë¬¨ ¯®â¥àﬨ
¨¡®«¥¥ ¯à®áâ® ¢ëïá¨âì ¢«¨ï¨¥ ¬ «ëå ¯®â¥àì à á¯à®áâà ¥¨¥ ¢®« á ¯®¬®éìî ⥫¥£à äëå ãà ¢¥¨©. ®áâ®ï ï à á¯à®áâà ¥¨ï ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¡ã¤¥â à ¢
= =
p p Z1 Y1 = (j!L1 + R1 )(j!C1 + G1 ) s R1 G1 ;!2L1 C1 1 + j!L 1
p
= j! L1 C1
s
R1 1 + j!L 1 55
1 + j!C 1
=
G1 : 1 + j!C 1
=
᫨ R1 !L1 ¨ G1 !C1 , â® ¯à¨¡«¨¦¥®
p
(
1 R1 + G1 + 1
j! L1 C1 1 + 2j! L1 C1 8!2 ( R1 G1 2) 1 R1 1 = jk 1 + 8!2 L ; C + 2 Z + 1 1 0
r
r
R1
G1 2 ; L1 C1
G1 Y0
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=
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L1 , Y0 = C1 { ¢®«®¢ë¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¨ ¯à®¢®¤¨¬®áâì £¤¥ Z0 = C L1 1 «¨¨¨ ¡¥§ ¯®â¥àì. ¤¥áì ᪮à®áâì à á¯à®áâà ¥¨ï (v = !=k0) § ¢¨á¨â ®â ç áâ®âë, â.¥. ¨¬¥¥â ¬¥áâ® ¤¨á¯¥àá¨ï. ஬¥ ⮣®, ¯®ï¢«ï¥âáï § âãå ¨¥, ᮮ⢥âáâ¢ãî饥 ¢¥é¥á⢥®© ç á⨠¯®áâ®ï®© à á¯à®áâà ¥¨ï : U = U0 e;z e;jk0 z ; = 12 RZ1 + GY 1 : 0 0 «¨ç¨¥ ¤¨á¯¥àᨨ ¯à¨¢®¤¨â ª ¯®ï¢«¥¨î ¨áª ¦¥¨© ¨¬¯ã«ìᮢ ¢ «¨¨¨. ⨠¨áª ¦¥¨ï ¬®£ãâ ¡ëâì ®á®¡¥® ᨫì묨 ¢ ¤«¨ëå «¨¨ïå. ᪠¦¥¨© ¥â ¢ ç á⮬ á«ãç ¥, ª®£¤ R1 = G1 : L1 C1 í⮬ á«ãç ¥
p R1
= j! L1 C1 1 + j!L 1
1 = jk + R Z0 : ª ª ª ¢ ⥫¥£à äëå ª ¡¥«ïå ¯à¥®¡« ¤ îâ ¯®â¥à¨ § áç¥â ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¯à®¢®¤®¢ (R1 ), â® ¤«ï 㬥ìè¥¨ï ¨áª ¦¥¨© ¨§ª¨å ç áâ®â å 㢥«¨ç¨¢ îâ ¨¤ãªâ¨¢®áâì, ¢ª«îç ï ç¥à¥§ ¥ª®â®àë¥ ¨â¥à¢ «ë ª âã誨 (ª âã誨 㯯¨ ).
᫨ ¯®â¥à¨ ®¡ãá«®¢«¥ë ⮫쪮 ᮯà®â¨¢«¥¨¥¬ ¯à®¢®¤®¢, â® ¯à¨ R1 !L1 § âãå ¨¥ à ¢®
= 2RZ1 : 0
¥«¨ç¨ R1 ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ª ª á㬬 ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¯àאַ£® ¨ ®¡à ⮣® ¯à®¢®¤®¢ á ãç¥â®¬ ⮫é¨ë ᪨-á«®ï, ¯® ª®â®à®¬ã ¯à®â¥ª ¥â ⮪. 56
«¨ç¨¥ ¯®â¥àì ¯à¨¢®¤¨â ª ⮬ã, çâ® ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ áâ ®¢¨âáï ª®¬¯«¥ªáë¬. ᪫î票¥ á®áâ ¢«ï¥â «¨èì «¨¨ï ¡¥§ ¨áª ¦¥¨©, 1 G1 . ¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® ¤«ï ª®â®à®© ¢ë¯®«ï¥âáï á®®â®è¥¨¥ R L1 = Cp 1 ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ à ¢® L1 =C1 , â.¥. ¢®«®¢®¬ã ᮯà®â¨¢«¥¨î «¨¨¨ ¡¥§ ¯®â¥àì. ਬ¥à. áç¥â § âãå ¨ï ª® ªá¨ «ì®£® ª ¡¥«ï. ¨ ¬¥âàë ¯à®¢®¤¨ª®¢: d1 =0.6 ¬¬, d2 =4.0 ¬¬; ®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ Z0 =75 ¬; áâ®â f =1000 æ. âáî¤ á®¯à®â¨¢«¥¨¥ ¢ãâ॥£® ¯à®¢®¤¨ª R10 = 0:0175 Sl , £¤¥ l { ¤«¨ (1 ¬); S { ¯«®é ¤ì á¥ç¥¨ï ¢ãâ॥£® ¯à®¢®¤¨ª , ¬¬2 (S = d1 , { â®«é¨ áª¨-á«®ï). ®«é¨ ᪨-á«®ï ¢ ¬¥¤¨ ¤«ï ç áâ®âë f =1 000 æ à ¢ 2:1 10;3 ¬¬. १ã«ìâ ⥠¯®«ãç ¥¬: R10 4:46 ¬/¬, ¨ «®£¨ç® ᮯà®â¨¢«¥¨¥ à㦮£® ¯à®¢®¤¨ª R100 0:65 ¬/¬, ¨â®£® R1 5:1 ¬/¬. 1 = 0:031 ¥¯¥à/¬ = 0:031 8:69 = 0:29 ¤/¬. âáî¤ = 25:75 3.
3.1.
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஬¥ à áᬮâà¥ëå à ¥¥ ç¨áâ® ¯®¯¥à¥çëå ¢®« ¢ «¨¨ïå ¯¥à¥¤ ç¨ ¬®£ã⠯ਠ¥ª®â®àëå ãá«®¢¨ïå à á¯à®áâà ïâìáï ¢®«ë, ¨¬¥î騥 ¯à®¤®«ìãî á®áâ ¢«ïîéãî í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨«¨ y ¬ £¨â®£® ¯®«¥©. ç áâ®áâ¨, ¢ «¨¨z ïå á ®¤®á¢ï§ë¬ á¥ç¥¨¥¬ (á¬. à¨á.) ¬®£ãâ áãé¥á⢮¢ âì ⮫쪮 â ª¨¥ ¢®«ë. «¨¨ïå á ¤¢ã- ¨«¨ ¬®£®á¢ï§ë¬ á¥ç¥¨¥¬ ªà®¬¥ ¯®¯¥à¥çëå ¢®« ¬®£ãâ à á¯à®áâà ïâìáï â ª¦¥ ¢®«ë á ¯à®¤®«ì묨 á®áâ ¢«ïî騬¨ ¯®«ï, ¥á«¨ ç áâ®â ¯à¥¢®á室¨â ¥ª®â®à®¥ ªà¨â¨ç¥áª®¥ § 票¥. x
57
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~ rot H~ = j!"E: ~ rot E~ = ; j!H; ᪫îç ï ¯®®ç¥à¥¤® í«¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¨ ¬ £¨â®¥ ¯®«ï, ¬®¦® ¯¥à¥©â¨ ª ãà ¢¥¨ï¬ ¥«ì¬£®«ìæ ¤«ï ª ¦¤®£® ¨§ ¯®«¥©: E~ + k2 E~ = 0; H~ + k2 H~ = 0: ª ª ª Ez ¨ Hz { ¤¥ª à⮢ë á®áâ ¢«ïî騥, â® ¤«ï ¨å ãà ¢¥¨ï ¥«ì¬£®«ìæ ¤ îâ 2 ? Ez + @@zE2z + k2 Ez = 0; 2 ? Hz + @@zH2z + k2 Hz = 0;
£¤¥ ? { « ¯« ᨠ, ¤¥©áâ¢ãî騩 «¨èì ¯®¯¥à¥çë¥ ª®®à¤¨ âë. à ¢¥¨ï ¬®¦® à¥è âì à §¤¥«¥¨¥¬ ¯¥à¥¬¥ëå:
Ez = E? (x; y) Ek (z ); Hz = H? (x; y) Hk (z ): ®¤áâ ¢«ïï ¨ à §¤¥«ïï ¯¥à¥¬¥ë¥, ¯®«ã稬
d2 E k 2 2 2 dz 2 ; Ek = 0; ? E? + (k + )E? = 0; d2 Hk 2 2 2 dz 2 ; Hk = 0; ? H? + (k + )H? = 0; £¤¥ { ¯®áâ®ï ï à §¤¥«¥¨ï. § íâ¨å ãà ¢¥¨© á«¥¤ã¥â, çâ® § ¢¨á¨¬®áâì ¯®«ï ®â z íªá¯®¥æ¨ «ì : e z . ਠí⮬ 6= jk, â ª ª ª ¢ á«ãç ¥ à ¢¥á⢠¯®¯¥à¥ç®¥ ¯®«¥ ¤®«¦® ¡ëâì áâ â¨ç¥áª¨¬, ª ª íâ® á«¥¤ã¥â ¨§ ¯®«ãç¥ëå ãà ¢¥¨©. ஬¥ ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« , ¯®«ï 㤮¢«¥â¢®àïîâ £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬, ª®â®àë¥ ¤«ï ¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ïé¨å á⥮ª ¨¬¥îâ ¢¨¤
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£¤¥ Et { â £¥æ¨ «ì ï á®áâ ¢«ïîé ï í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¯®¢¥àå®á⨠¬¥â «« , Hn { ®à¬ «ì ï á®áâ ¢«ïîé ï ¬ £¨â®£® ¯®«ï í⮩ ¯®¢¥àå®áâ¨. ©¤¥¬ à¥è¥¨ï ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« . «ï í⮣® § ¯¨è¥¬ ¨å ¤«ï ¤¥ª à⮢ëå á®áâ ¢«ïîé¨å ¢¥ªâ®à®¢ ¯®«ï, ãç¨âë¢ ï íªá¯®¥æ¨ «ìãî § ¢¨á¨¬®áâì ¨å ®â z (¤¨ää¥à¥æ¨à®¢ ¨î ¯® z ᮮ⢥âáâ¢ã¥â 㬮¦¥¨¥ ; ): z ;j!Hx = @E @y + Ey ; z ;j!Hy = ; Ex ; @E @x ; y ; @Ex ; ;j!Hz = @E @x @y
z j!"Ex = @H @y + Hy ; z j!"Ey = ; Hx ; @H @x ; @Hx y j!"Ez = @H @x ; @y :
¯¨á ë¥ ãà ¢¥¨ï ¯®§¢®«ïîâ ¢ëà §¨âì ¯®¯¥à¥çë¥ ª®¬¯®¥âë
Ex , Ey , Hx , Hy ç¥à¥§ ¯à®¤®«ìë¥ Ez , Hz . «ï í⮣® ¯®¤áâ ¢¨¬ ¢ ¯¥à¢®¥ ãà ¢¥¨¥ Ey , ¢§ï⮥ ¨§ ¯ï⮣®. ®£¤ ¯®«ã稬 @Hz z (!2 " + 2 )Hx = j!" @E @y ; @x ¨«¨ (®¡®§ ç ï !2 " = k2 ) @Ez ;
@Hz : Hx = k2 j!" 2 2 + @y k + 2 @x «®£¨ç®
@Ez ;
@Hz ; Hy = ; k2 j!" 2 2 + @x k + 2 @y @Hz
@Ez Ex = ; k2 j! + 2 @y ; k2 + 2 @x ; 59
@Hz
@Ez Ey = k2 j! + 2 @x ; k2 + 2 @y : ®áâ ¢«ïî騥 Ez ¨ Hz ¤®«¦ë 㤮¢«¥â¢®àïâì ãà ¢¥¨ï¬ ¥«ì¬-
£®«ìæ :
Ez + k2 Ez = 0; Hz + k2 Hz = 0;
@ = ; , ¯®«ãç ¥¬ ¨«¨, ãç¨âë¢ ï, çâ® @z
d2 Ez + d2 Ez + (k2 + 2 )E = 0; z dx2 dy2 d2 Hz + d2 Hz + (k2 + 2 )H = 0: z dx2 dy2
ë¥ ãà ¢¥¨ï ¬®£ãâ ¡ëâì ¯®«ãç¥ë ¨ ¥¯®á।á⢥® ¨§ âà¥â쥣® ¨ è¥á⮣® ¨§ ¢ëè¥ ¯¨á ëå ãà ¢¥¨©, ¥á«¨ ¯®¤áâ ¢¨âì ¢ ¨å Ex , Ey , Hx ¨ Hy . ¢¥¤¥¬ á«¥¤ãî騥 ®¡®§ 票ï:
Ez = (k2 + 2 ) (x; y) e; z ; Hz = (k2 + 2 ) (x; y) e; z ; £¤¥ (x; y), (x; y) { ¥ª®â®àë¥ áª «ïàë¥ äãªæ¨¨ ¯®¯¥à¥çëå ¯¥à¥¬¥ëå. ⨠äãªæ¨¨ ¤®«¦ë, ®ç¥¢¨¤®, 㤮¢«¥â¢®àïâì ãà ¢¥¨ï¬ x;y + (k2 + 2 ) = 0; x;y + (k2 + 2) = 0; ¨«¨, ®¡®§ ç ï k2 + 2 = g2 , x;y + g2 = 0; x;y + g2 = 0: ®áâ ¢«ïî騥 ¯®«¥© ¢ëà ¦ îâáï ç¥à¥§ äãªæ¨¨ ¨ : 60
Hx =
@ j!" @y ; @@x e; z ; @ @
;j!" @x ; @y e; z ; @ @ Ex = ;j! @y ; @x e; z ;
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¥âà㤮 ¯à®¢¥à¨âì, çâ® í⨠ᮮâ®è¥¨ï ¬®£ãâ ¡ëâì § ¯¨á ë ¢ ¢¨¤¥ H~ = j!" rot ( ~z0 e; z ) + grad div ( ~z0 e; z ) + k2 e; z ~z0 ; E~ = ; j! rot ( ~z0 e; z ) + grad div ( ~z0 e; z ) + k2 e; z ~z0 ; £¤¥ ~z0 { ¥¤¨¨çë© ¢¥ªâ®à ¢ ¯à ¢«¥¨¨ ®á¨ z . ¥©á⢨⥫ì®, ¥á«¨ ¨á室¨âì ¨§ ¨§¢¥áâëå ¢¥ªâ®àëå ⮦¤¥á⢠grad ( ) = grad + grad ; rot ( F~ ) = rot F~ + grad F~ ; div ( F~ ) = div F~ + grad F~ ; ¬®¦® ¯®«ãç¨âì rot ( ~z0 e; z ) = e; z grad ~z0 ; grad div ( ~z0 e; z ) = ; e; z grad
+ 2 ~z0 e; z :
®¤áâ ¢«ïï í⨠¢ëà ¦¥¨ï, ¯®«ã稬
H~ = j!" e; z grad ~z0 + (k2 + 2 )e; z ~z0 ; e; z grad ; E~ = ; j! e; z grad ~z0 + (k2 + 2 )e; z ~z0 ; e; z grad : ë¥ á®®â®è¥¨ï, ¥á«¨ ¨å § ¯¨á âì ¢ ¤¥ª à⮢ëå á®áâ ¢«ïîé¨å, ¯à¨¢®¤ïâáï ª ¯®«ãç¥ë¬ ¢ëè¥. 61
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~ = ~z0 e; z ¨ ~ 0 =
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íâ® ¢¥ªâ®àë ¥àæ . ª¨¬ ®¡à §®¬, ¢¥ªâ®àë ¯®«ï ¢ëà ¦ îâáï ç¥à¥§ í«¥ªâà¨ç¥áª¨© ¨ ¬ £¨âë© ¢¥ªâ®àë ¥àæ , ¨¬¥î騥 ¢ ¤ ®¬ á«ãç ¥ ⮫쪮 ¯à®¤®«ìë¥ (z ) á®áâ ¢«ïî騥. ©¤¥¬ £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¯®¢¥àå®á⨠¤«ï ¯®â¥æ¨ «ìëå äãªæ¨© ¨ . «ï í⮣® ¥®¡å®¤¨¬® ¢ëà §¨âì â £¥æ¨ «ìãî ª®¬¯®¥âã í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï E~ t ¨ ®à¬ «ìãî ¬ £¨â®£® ¯®«ï Hn ¯®¢¥àå®á⨠ç¥à¥§ ¨ . £¥æ¨ «ìãî ª®¬¯®¥âã E~ t ¬®¦® à §«®¦¨âì á®áâ ¢«ïîéãî ¢ ¯à ¢«¥¨¨ ®á¨ z ¨ á®áâ ¢«ïîéãî, «¥¦ éãî ¢ ¯«®áª®á⨠á¥ç¥¨ï, â.¥. ª á ⥫ìãî ª ª®âãàã ¯®¯¥à¥ç®£® á¥ç¥¨ï. ¡¥ á®áâ ¢«ïî騥 ¤®«¦ë ¡ëâì à ¢ë ã«î. § à ¢¥á⢠Ez = 0 ¯®¢¥àå®á⨠¯®«ãç ¥¬ = 0 ª®âãॠá¥ç¥¨ï C . â®¡ë ©â¨ ª á ⥫ìãî ª ª®âãàã á¥ç¥¨ï á®áâ ¢«ïîéãî E~ s , ¢¢¥¤¥¬ ¢ ¯à®¨§¢®«ì®© â®çª¥ ª®âãà ¤¢ ®àâ ~s ¨ ~n, ¯à¨ç¥¬ ~n ¯à ¢«¥ ¢ãâàì ¢®«®¢®¤ (á¬. à¨á.). ®£¤ ¯® «®£¨¨ á ¢ëà ¦¥¨¥¬ ¤«ï Ey (®â®¦¤¥á⢫ïï n(x) ¯à ¢«¥¨¥ y á s, ¯à ¢«¥¨¥ x { á n) ¯®«ã稬
1111111111111 0000000000000 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 s (y 0000000000000 1111111111111 )
Es = j! @@n ; @ @s :
ª ª ª = 0 C , â® ¤«ï ⮣®, ç⮡ë Es = 0, ¥®¡å®¤¨¬® ¨ ¤®áâ â®ç®, ç⮡ë @ =@n = 0 ª®âãॠC . ®ª ¦¥¬, çâ® í⨠ãá«®¢¨ï ®¡¥á¯¥ç¨¢ îâ â ª¦¥ à ¢¥á⢮ Hn = 0 C . «ï í⮣® § ¯¨è¥¬ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï Hn ¯® «®£¨¨ á ¢ëà ¦¥¨¥¬ ¤«ï Hx :
@ Hn = ; j!" @ @s ; @n : â ª, £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¤«ï äãªæ¨© ¨ ¨¬¥îâ ¢¨¤ 62
= 0 C; @ = 0 C; @n
á ¬¨ äãªæ¨¨ 㤮¢«¥â¢®àïîâ ãà ¢¥¨ï¬ x;y + g2 = 0; x;y + g2 = 0; £¤¥ g2 = k2 + 2 . ¤ ç à ᯠ¤ ¥âáï ¤¢¥: ®â¤¥«ì® ¤«ï ¨ . ¨â®£¥ ¨¬¥¥¬ ¤¢¥ á¨á⥬ë à¥è¥¨©. «ï ®¤®© ¯®«¥ ¢ëà ¦ ¥âáï ⮫쪮 ç¥à¥§ äãªæ¨î , ¯à¨ í⮬ ®â«¨ç ®â ã«ï z -ª®¬¯®¥â í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï, ¤«ï ¤à㣮© ¯®«¥ ¢ëà ¦ ¥âáï ç¥à¥§ -äãªæ¨î, ®â«¨ç ®â ã«ï z -ª®¬¯®¥â ¬ £¨â®£® ¯®«ï. §¢¥áâ®, çâ® â ª¨¥ § ¤ ç¨ ¨¬¥îâ ¥âਢ¨ «ìë¥ à¥è¥¨ï ¯à¨ ®¯à¥¤¥«¥ëå § 票ïå g2 { ᮡá⢥ëå § 票ïå § ¤ ç¨. ®¡é¥¬ á«ãç ¥ í⨠§ 票ï à §«¨çë ¤«ï ¨ äãªæ¨©. ãªæ¨¨ ¨ , ¯à¥¤áâ ¢«ïî騥 ᮡ®© ¥âਢ¨ «ìë¥ à¥è¥¨ï 㪠§ ®© ¢ëè¥ § ¤ ç¨, §ë¢ îâ ᮡá⢥묨 äãªæ¨ï¬¨. ®¦® ¯®ª § âì, ç⮠ᮡáâ¢¥ë¥ § ç¥¨ï ¢¥é¥áâ¢¥ë ¨ ¯®«®¦¨â¥«ìë. «ï í⮣® ¬®¦® ¨á室¨âì ¨§ ä®à¬ã«ë ਠ¤«ï ¯à®¨§¢®«ìëå äãªæ¨© ¨
Z S
( + grad grad ) dS =
I
C
@@n dC;
£¤¥ S { ®¡« áâì ¯«®áª®áâ¨, C { ª®âãà, ®£à ¨ç¨¢ î騩 íâã ®¡« áâì. ¬¥¨¬ . ®£¤
Z S
( + jgrad j2 ) dS =
I
C
@ dC = 0
@n
¢á«¥¤á⢨¥ £à ¨çëå ãá«®¢¨©. ஬¥ ⮣®, = ;g2 ¨§ ãà ¢¥¨ï. ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ à ¢¥á⢮, ¯®«ã祮¥ ¨§ ä®à¬ã«ë ਠ, 室¨¬ 63
g2 =
R jgrad j2 dS S R j j2 dS ; S
®âªã¤ á«¥¤ã¥â, çâ® g2 > 0. ®«ãç¥ ï ä®à¬ã« ¯®§¢®«ï¥â ©â¨ ᮡá⢥®¥ § 票¥, ¥á«¨ ¨§¢¥áâ ᮮ⢥âáâ¢ãîé ï ᮡá⢥ ï äãªæ¨ï. ®¡áâ¢¥ë¥ § ç¥¨ï ®¡à §ãîâ ¢®§à áâ îéãî áç¥âãî ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâì ¯®«®¦¨â¥«ìëå ç¨á¥«, á।¨ ª®â®àëå ¨¬¥¥âáï ®â«¨ç®¥ ®â ã«ï ¨¬¥ì襥 ç¨á«®: g12; g22 ; : : : ; gn2 ; : : :. â ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâì ¥ ¨¬¥¥â â®ç¥ª á£ã饨ï, § ¨áª«î票¥¬ 1. ¦¤®¬ã ᮡá⢥®¬ã § 票î ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ®¤ ¨«¨ ¡®«ìè¥ á®¡á⢥ëå äãªæ¨©. ®¦® ¯®ª § âì, ç⮠ᮡáâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨, ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 à §«¨çë¬ á®¡áâ¢¥ë¬ § 票ï¬, ®à⮣® «ìë á¥ç¥¨¨ ¢®«®¢®¤ S: Z Z n m dS = 0; ¥á«¨ gn2 6= gm2 : n m dS = 0; S
S
«ï ¤®ª § ⥫ìá⢠¢®á¯®«ì§ã¥¬áï ¢â®à®© ä®à¬ã«®© ਠ:
Z S
(n m ; m n ) dS =
I
C
m ; @n ) dC: (n @ m @n @n
à ¢ ï ç áâì í⮣® à ¢¥á⢠®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì ¢ á¨«ã £à ¨çëå ãá«®¢¨© ª®âãॠá¥ç¥¨ï ¢®«®¢®¤
Z S
(n m ; m n ) dS = 0:
®¤áâ ¢«ïï áî¤ ¨§ ãà ¢¥¨© n = ;gn2 n , m = ;gm2 m , ¯®«ã稬 (gn2 ; gm2 )
Z S
n m dS = 0:
ª ª ª ¯® ¯à¥¤¯®«®¦¥¨î gn2 6= gm2 , â®
Z S
n m dS = 0: 64
«®£¨ç® ¤®ª §ë¢ ¥âáï, çâ®
Z S
n m dS = 0:
á«ãç ¥ ¢ë஦¤¥¨ï, â.¥. ª®£¤ n ¨ m ᮮ⢥âáâ¢ãîâ ®¤®¬ã ¨ ⮬㠦¥ ᮡá⢥®¬ã § 票î, ®¨ ¬®£ãâ ¨ ¥ ¡ëâì ®à⮣® «ìë. §¢¥áâ®, çâ® ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¢®§¬®¦¥ ¯à®æ¥áá ®à⮣® «¨§ 樨, â.¥. ¬®¦® ¯®¤®¡à âì â ª¨¥ «¨¥©ë¥ ª®¬¡¨ 樨 ¨§ íâ¨å äãªæ¨©, ª®â®àë¥ ¡ã¤ãâ ®à⮣® «ìë ¤à㣠ª ¤àã£ã, ®áâ ¢ ïáì ¯à¨ í⮬ ᮡá⢥묨 äãªæ¨ï¬¨ (ᮮ⢥âáâ¢ãî騬¨ ®¤®¬ã ᮡá⢥®¬ã § 票î). ®áâ®ï ï à á¯à®áâà ¥¨ï ¤«ï ¤ ®© ¬®¤ë n ¬®¦¥â ¡ëâì ®¯à¥¤¥«¥ , ¥á«¨ ¨§¢¥á⮠ᮡá⢥®¥ § 票¥ gn2 :
p
n2 = gn2 ; k2 ; n = gn2 ; k2 : á¯à®áâà ¥¨¥ ¡¥§ § âãå ¨ï ¨¬¥¥â ¬¥áâ®, ¥á«¨ n { ¬¨¬ ï ¢¥«¨-
ç¨ , â.¥. ¥á«¨ ¢ë¯®«ï¥âáï ¥à ¢¥á⢮ k2 > gn2 :
â® ãá«®¢¨¥ ¬®¦® § ¯¨á âì ¨ ç¥: !2 " > gn2 ¨«¨
n = ! | ! > pg" n ªà¨â¨ç¥áª ï ç áâ®â ¤«ï n-© ¬®¤ë.
᫨ íâ® ãá«®¢¨¥ ¢ë¯®«ï¥âáï, â®
¯®áâ®ï ï à á¯à®áâà ¥¨ï à ¢
p
n = j n = j k2 ; gn2 : âáî¤ ¬®¦® ©â¨ ¤«¨ã ¢®«ë ¢ ¢®«®¢®¤¥ ¨ ä §®¢ãî ᪮à®áâì. ¥©á⢨⥫ì®, n = 2 ; k = 2 ; n £¤¥ n { ¤«¨ ¢®«ë ¢ ¢®«®¢®¤¥, { ¤«¨ ¢®«ë ¢ ¥®£à ¨ç¥®¬ ¯à®áâà á⢥ á ¯ à ¬¥âà ¬¨ , ". 65
®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï n , ¯®«ã稬 (gn = 2 ): 1 n = ®âªã¤ n =
s
n
1 1 2 ; 2n ;
r
2: 1 ; 2 n
§®¢ ï ᪮à®áâì ¬®¦¥â ¡ëâì ©¤¥ ¯® ¨§¢¥á⮩ ¤«¨¥ ¢®«ë: vä = ! = !2n = r c 2 > c: n 1 ; 2 n â ª, ¢®«ë, à á¯à®áâà ïî騥áï ¢ ¢®«®¢®¤¥, ¬®£ãâ ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥ë ¢ ¢¨¤¥ á㬬ë í«¥ªâà¨ç¥áª¨å (E ¨«¨ TM, 0) ¨ ¬ £¨âëå (H ¨«¨ TE, 0) ¢®«. ¬ ᮮ⢥âáâ¢ãîâ ¤¢¥ á¨áâ¥¬ë ¢¥ªâ®àëå äãªæ¨©, í«¥ªâà¨ç¥áª¨¥ { E~ n(e) ; H~ n(e) ¨ ¬ £¨âë¥ { E~ n(h) ; H~ n(h). ⬥⨬, çâ® ¢¥ªâ®àë¥ äãªæ¨¨ ¢§ ¨¬® ®à⮣® «ìë ¢ ⮬ á¬ë«¥, çâ®
Z S
E~ n E~ m dS = 0;
Z S
H~ n H~ m dS = 0;
Z S
(E~ n H~ m ) ~z0 dS = 0
¯à¨ gn2 6= gm2 . â¥£à «ë ¡¥àãâáï ¯® á¥ç¥¨î ¢®«®¢®¤ . ®¥ ᢮©á⢮ ¯®§¢®«ï¥â à áᬠâਢ âì ¢®«ë à §«¨çëå ¬®¤ ª ª ¥§ ¢¨á¨¬ë¥, â ª ª ª ¡« £®¤ àï ®à⮣® «ì®á⨠í¥à£¨ï ¨ ¬®é®áâì ᪫ ¤ë¢ îâáï ¨§ í¥à£¨¨ ¨ ¬®é®á⨠®â¤¥«ìëå ¬®¤. ¯¨è¥¬ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï H-¢®« ç¥à¥§ ¯®â¥æ¨ «ìãî äãªæ¨î :
E~ = ; j! e; z grad ~z0 ; H~ = ; e; z grad + (k2 + 2 ) e; z ~z0 : ®¯¥à¥çë¥ á®áâ ¢«ïî騥 í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨ ¬ £¨â®£® ¢¥ªâ®à®¢ ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïàë, çâ® á«¥¤ã¥â ¨§ à ¢¥á⢠ã«î ¨å ᪠«ïண® ¯à®¨§¢¥¤¥¨ï 66
E~ ¯®¯ H~ ¯®¯ = grad (grad ~z0 ) = 0: § ¯à¨¢¥¤¥ëå ¢ëè¥ ä®à¬ã« á«¥¤ã¥â, çâ® ¯®¯¥à¥çë¥ á®áâ ¢«ïî騥 ¯®«ï á¢ï§ ë ¬¥¦¤ã ᮡ®© á®®â®è¥¨¥¬ (¤«ï ª ¦¤®© ¬®¤ë)
E~ ¯®¯ = Zh H~ ¯®¯ ~z0 ; £¤¥ Zh = j!= . «ï à á¯à®áâà ïîé¨åáï ¬®¤ Zh ¢¥é¥á⢥®:
Zh = ! = vä =
p="
p1 ; 2 =2 : n
«ï E-¢®« ¯®«¥ ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ® ¢ ¢¨¤¥
E~ = ; e; z grad + (k2 + 2) e; z ~z0; H~ = j!" e; z grad ~z0 : ¤¥áì E~ ¯®¯ ¨ H~ ¯®¯ â ª¦¥ ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïàë. ஬¥ ⮣®, E~ ¯®¯ = Ze H~ ¯®¯ ~z0 ; ¯à¨ç¥¬ Ze = =j!". «ï à á¯à®áâà ïîé¨åáï ¢®« Ze ¢¥é¥á⢥®:
= 1 = Ze = !" vä "
rs
2 : 1 ; " 2n
¥¥ ¡ë«® ¯®ª § ®, çâ® ¢®« ¢ ¢®«®¢®¤¥ ¬®¦¥â à á¯à®áâà ïâìáï, ¥á«¨ ¢ë¯®«ï¥âáï ãá«®¢¨¥ n ; ! > !n = pg"
¯à¨ç¥¬ á।¨ gn ¨¬¥¥âáï ¨¬¥ì襥, ¯à¨¬¥à g1 . âáî¤ á«¥¤ã¥â, çâ® ¯® ¤ ®¬ã ¢®«®¢®¤ã ¯à¨ § ¤ ®© ç áâ®â¥ ¬®¦¥â à á¯à®áâà ïâìáï «¨èì ª®¥ç®¥ ç¨á«® ¬®¤; íâ® ç¨á«® à áâ¥â á à®á⮬ ç áâ®âë. ç áâ®áâ¨, áãé¥áâ¢ã¥â ¨â¥à¢ « ç áâ®â, ¢ ª®â®à®¬ ¢ ¢®«®¢®¤¥ ¬®¦¥â à á¯à®áâà ïâìáï «¨èì ®¤ ¬®¤ .
67
3.2.
àאַ㣮«ìë¥ ¢®«®¢®¤ë
3.2.1. ®«ë H-⨯
«ï H-¢®« ¢ ¯àאַ㣮«ì®¬ ¢®«®¢®¤¥ (á¬. à¨á.) ¨¬¥¥â ¬¥áâ® ãà ¢¥¨¥ @ 2 + @ 2 + g2 = 0 @x2 @y2
y a
b
¯à¨ ãá«®¢¨¨ £à ¨æ å @@n = 0. ¥è¥¨¥ ©¤¥¬ ¯® ¬¥â®¤ã ãàì¥ ¢ ¢¨¤¥ ¯à®¨§¢¥¤¥¨ï
b x a
(x; y) = X (x) Y (y) : ®£¤ ãà ¢¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥® ¢ ¢¨¤¥ 1 @ 2 X + 1 @ 2Y = ; g2 X @x2 Y @y2 ¨ ¯¥à¥¬¥ë¥ à §¤¥«ïîâáï, â.¥. ãà ¢¥¨¥ à ᯠ¤ ¥âáï ¤¢ : @ 2 X + g2 X = 0 ¨ @ 2 Y + g2 Y = 0; x y @x2 @y2 ¯à¨ç¥¬ gx2 + gy2 = g2 . ®«ãç¥ë¥ ãà ¢¥¨ï ¨¬¥îâ à¥è¥¨ï
X = A cos gx x + B sin gxx; Y = C cos gy y + D sin gy y: £à ¨æ å ¨¬¥¥¬: ¯à¨ x = 0 dX dx = 0, ®âªã¤ á«¥¤ã¥â, çâ® B = 0; X = cos gx x; ¯à¨ y = 0 dY dy = 0, ®âªã¤ á«¥¤ã¥â, çâ®
D = 0; Y = cos gy y; 68
¯à¨ x = a dX dx = 0, â.¥. sin gxa = 0, ®âªã¤
gx a = n ¨ gx = n a ; n = 0; 1; 2; : : : ; ¯à¨ y = b dY dy = 0, â.¥. sin gy b = 0, ®âªã¤ gy b = m ¨ gy = m b ; m = 0; 1; 2; : : :: ¥¯¥àì 室¨¬ (x; y): m (x; y) = cos n a x cos b y
á â®ç®áâìî ¤® ¯à®¨§¢®«ì®£® ¬®¦¨â¥«ï. 2 à ¢ë ®¡áâ¢¥ë¥ § 票ï gnm 2 = n 2 + m 2 n = 0; 1; 2; : : :; m = 0; 1; 2; : : :: gnm a b
¬¥â¨¬, çâ® ¨¤¥ªáë n ¨ m ¥ ¬®£ãâ ®¤®¢à¥¬¥® ®¡à é âìáï ¢ ã«ì, â ª ª ª ¢ í⮬ á«ãç ¥ = const ¨ ¢á¥ ª®¬¯®¥âë ¯®«ï ®¡à é îâáï ¢ ã«ì. âáî¤ ¬®£ãâ ¡ëâì ©¤¥ë ªà¨â¨ç¥áª¨¥ ¤«¨ë ¢®« (¤«ï ¢ ªã㬠): nm = g2 = s 2 2 2 = s 2 2 2 ; nm n + m n + m a b a b â.¥. ªà¨â¨ç¥áª ï ¤«¨ ¢®«ë ®¯à¥¤¥«ï¥âáï à §¬¥à ¬¨ ¢®«®¢®¤ ¨ ®¬¥à®¬ ¬®¤ë. ®á«¥ ⮣® ª ª ©¤¥ äãªæ¨ï (x; y), ¬®¦® ©â¨ ¢á¥ á®áâ ¢«ïî騥 ¯®«ï (¡¥§ íªá¯®¥âë e; z ):
Hz = (k2 + g2 ) (x; y) =
n 2 m 2 n m + cos x cos y; a
a b n m n n m Hx = ; @@x = n a sin a x cos b y = j a sin a x cos b y; n m m n m Hy = ; @@y = m b cos a x sin b y = j b cos a x sin b y; 69
b
n m Ex = ; j! @@y = j! m b cos a x sin b y; n m Ey = j! @@x = ; j! n a sin a x cos b y: ¤ «ì¥©è¥¬ ¤«ï ®¯à¥¤¥«¥®á⨠¡ã¤¥¬ ¯à¥¤¯®« £ âì, çâ® a > b. áᬮâਬ áâàãªâãàã ¯®«¥© à §«¨çëå ¬®¤. ०¤¥ ¢á¥£®, ¥é¥ à § ¯®¬¨¬, çâ® n ¨ m ¥ ¬®£ãâ ®¤®¢à¥¬¥® ¯à¨¨¬ âì ã«¥¢ë¥ § 票ï. ® ®¤® ¨§ íâ¨å ç¨á¥« ¬®¦¥â ¡ëâì à ¢® ã«î. ¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® ¥á«¨ a > b, â® ¨¡®«ìèãî ªà¨â¨ç¥áªãî ¢®«ã ¨¬¥¥â ¬®¤ H10 :
10 = 2a: ®¤ã á ¨¡®«ì襩 ªà¨â¨ç¥áª®© ¢®«®© §ë¢ î⠮ᮢ®© ¤«ï ¤ ®£® ¢®«®¢®¤ . ãé¥áâ¢ã¥â ¤¨ ¯ §® ç áâ®â, ¢ ª®â®à®¬ ¢ ¤ ®¬ ¢®«®¢®¤¥ ¬®¦¥â à á¯à®áâà ïâìáï ⮫쪮 ®á®¢ ï ¬®¤ , ¢ ®â«¨ç¨¥ ®â ¢ëáè¨å ¬®¤. ®¤¥ H10 ᮮ⢥âáâ¢ãîâ á«¥¤ãî騥 § 票ï á®áâ ¢«ïîé¨å ¯®«¥©:
Hz Hx Hy Ex Ey
= = = = =
2
a cos a x; j a sin a x; 0; 0; ;j! a sin a x:
®«ï §¤¥áì ®¯à¥¤¥«¥ë á â®ç®áâìî ¤® ¬®¦¨â¥«ï, ®¤¨ ª®¢®£® ¤«ï ¢á¥å ª®¬¯®¥â. â®â ¬®¦¨â¥«ì ®¯à¥¤¥«ï¥âáï, ¥á«¨ § ¤ ¬®é®áâì ¢®«ë, à á¯à®áâà ïî饩áï ¯® ¢®«®¢®¤ã. âàãªâãà ¢®«ë H10 ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëïá¥ á ¯®¬®éìî £à 䨪®¢
70
(á¬. à¨á.): y
y
111111111111111111111111111 000000000000000000000000000 000000000000000000000000000 111111111111111111111111111 000000000000000000000000000 111111111111111111111111111 000000000000000000000000000 111111111111111111111111111
Ey 111 000 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111
Hx
111111111111111111111111111 000000000000000000000000000 000000000000000000000000000 111111111111111111111111111 000000000000000000000000000 111111111111111111111111111 000000000000000000000000000 111111111111111111111111111
Ey
Hz 1111111111111 0000000000000 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 000000000000011111111111111 1111111111111 00000000000000 00000000000000 11111111111111 00000000000000 11111111111111
x
x
«ï ãïᥨï áâàãªâãàë ¯®«ï á«¥¤ã¥â â ª¦¥ ãç¨âë¢ âì, çâ® Hz ¨ Hx ᤢ¨ãâë ¢® ¢à¥¬¥¨ ¯® ä §¥ 90o. à⨠ᨫ®¢ëå «¨¨© ¬ £-
¨â®£® ¯®«ï ¯à¥¤áâ ¢«¥ à¨á.
âàãªâãà ¯®«ï ¬®¤ë Hn0 ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ãç¥ ¯ã⥬ n-ªà ⮣® ¯®¢â®à¥¨ï áâàãªâãàë ¬®¤ë H10 ¢ ¯à ¢«¥¨¨ ®á¨ x. ®¤ë ⨯ Hn0 å à ªâ¥àë ⥬, çâ® ¯®«¥ ¥ § ¢¨á¨â ®â ª®®à¤¨ âë y. ஬¥ ⮣®, ªà¨â¨ç¥áª ï ¤«¨ ¢®«ë ¨, á«¥¤®¢ ⥫ì®, ¤«¨ ¢®«ë ¢ ¢®«®¢®¤¥ ¥ § ¢¨áï⠮⠢ëá®âë ¢®«®¢®¤ b:
n0 = 2 a=n; n = 1; 2; : : : : 71
â¥å¨ª¥ ¨¡®«ì襥 ¯à¨¬¥¥¨¥ 諨 ¯àאַ㣮«ìë¥ ¢®«®¢®¤ë á ¢®«®© H10 . ਠí⮬ à §¬¥àë ¨å ®¡ëç® ¢ë¡¨à îâáï â ª, çâ®¡ë ¢ à ¡®ç¥¬ ¤¨ ¯ §®¥ ç áâ®â ¢ëá訥 ¬®¤ë ¥ ¬®£«¨ à á¯à®áâà ïâìáï. áᬮâਬ ⥯¥àì áâàãªâãàã ¢®«ë H11 . í⮬ á«ãç ¥ á®áâ ¢«ïî騥 ¯®«ï § ¢¨áïâ â ª¦¥ ®â y (á¬. à¨á.).
âàãªâãà ¯®«ï §¤¥áì ¡®«¥¥ á«®¦ , â ª ª ª ®â«¨çë ®â ã«ï ¢á¥ á®áâ ¢«ïî騥, ªà®¬¥ Ez . âàãªâãà ¯®«¥© ⨯ Hnm ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ãç¥ ¯ã⥬ n-ªà ⮣® ¯®¢â®à¥¨ï áâàãªâãàë H11 ¢ ¯à ¢«¥¨¨ x ¨ m-ªà ⮣® ¯®¢â®à¥¨ï ¢ ¯à ¢«¥¨¨ y. ¬¥¥â á¬ëá« à áᬮâà¥âì â ª¦¥ ⮪¨ ¢ á⥪ å. «®â®áâì ⮪ ¢ á⥪ å ¬®¦¥â ¡ëâì ©¤¥ ¨§ £à ¨ç®£® ãá«®¢¨ï
K~ = H~ ~n; £¤¥ ~n { ¥¤¨¨çë© ¢¥ªâ®à ®à¬ «¨, ¯à ¢«¥ë© ¢ ¬¥â ««. â® § ç¨â, çâ® ¯®¢¥àå®áâ ï ¯«®â®áâì ⮪ ç¨á«¥® à ¢ â £¥æ¨ «ì®© á®áâ ¢«ïî饩 ¯à殮®á⨠¬ £¨â®£® ¯®«ï ¨ ¯à ¢«¥ ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïà® ¬ £¨â®¬ã ¯®«î, ¯®í⮬㠫¨¨¨ ⮪ ¢ á⥪ å ¬®£ãâ ¡ëâì ¯®áâà®¥ë ª ª «¨¨¨, ®à⮣® «ìë¥ á¥¬¥©áâ¢ã «¨¨© ¬ £¨â®£® ¯®«ï ¯®¢¥àå®á⨠¢®«®¢®¤ . ç «¥ ¯®áâந¬ «¨¨¨ ⮪ ¤«ï ¢®«ë H10 (á¬. à¨á. á«¥¤. áâà.).
72
«ï ¢®«ë H11 «¨¨¨ ⮪ è¨à®ª®© ¨ 㧪®© á⥪ å «®£¨çë «¨¨ï¬ ⮪ è¨à®ª®© á⥪¥ ¤«ï ¢®«ë H10 . ¨¨¨ ⮪ ¤«ï ¢®« Hnm ¯®«ãç îâáï ¯ã⥬ ¯®¢â®à¥¨ï ª àâ¨ë, ¯®«ã祮© ¤«ï ¢®«ë H11 , n ¨ m à § à §«¨çëå á⥪ å. ëç¨á«¨¬ â ª¦¥ ¬®é®áâì, à á¯à®áâà ïîéãîáï ç¥à¥§ ¢®«®¢®¤ á ¢®«®© H10 . â® ¯®§¢®«¨â ©â¨ ®à¬¨àãî騩 ¬®¦¨â¥«ì. ®é®áâì ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ¯®â®ª®¬ ¢¥ªâ®à ®©â¨£ ç¥à¥§ á¥ç¥¨¥ ¢®«®¢®¤ : Z Z 1 1 ~ ~ P = 2 Re (E H ) ~z0 dS = 2 Re (Ex Hy ; Ey Hx ) dS: S
S
«ï ¬®¤ë H10 ®â«¨çë ®â ã«ï «¨èì Ey ¨ Hx:
Ey = ; Aj! a sin a x; Hx = Aj a sin a : ®¤áâ ¢«ïï Ey ¨ Hx ¯®¤ ¨â¥£à «, ¯®«ã稬 2 P = A2 !4 ab ; ®âªã¤ ¬®¦¥â ¡ëâì ®¯à¥¤¥«¥ ®à¬¨àãî騩 ¬®¦¨â¥«ì:
A = 2
s
P a ! b :
®é®áâì ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëà ¦¥ â ª¦¥ ç¥à¥§ ¯à殮®áâì í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¢ æ¥âॠ¢®«®¢®¤ E0 : 73
s
£¤¥ =
p=".
2 2 P = E40 ab 1 ; 2 ; ªà
3.2.2. ®«ë E-⨯
«ï äãªæ¨¨ , ®¯à¥¤¥«ïî饩 í«¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¢®«ë, ¨¬¥¥â ¬¥áâ® ãà ¢¥¨¥ @ 2 + @ 2 + g2 = 0 @x2 @y2 ¯à¨ ãá«®¢¨¨ £à ¨æ¥ = 0. ¥è¥¨¥ ãà ¢¥¨ï ©¤¥¬ ¢ ¢¨¤¥
(x; y) = X (x) Y (y): «ï äãªæ¨© X ¨ Y «®£¨ç® ¯à¥¤ë¤ã饬㠬®¦® § ¯¨á âì
X = A cos gx x + B sin gxx; Y = C cos gy y + D sin gy y: à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ⥯¥àì ¤à㣨¥. ¨¬¥®, ¯à¨ x = 0 X = 0, ®âªã¤ á«¥¤ã¥â, çâ®
A = 0; X = sin gx x; ¯à¨ y = 0 Y = 0, ®âªã¤
C = 0; Y = sin gy y; ¯à¨ x = a X = 0, â.¥. sin gx a = 0, ®âªã¤
gxa = n ¨ gx = n a ; n = 0; 1; 2; : : : ; ¯à¨ y = b Y = 0, â.¥. sin gy b = 0, ®âªã¤ gy b = m ¨ gy = m b ; m = 0; 1; 2; : : :: 74
ãªæ¨ï (x; y) à ¢
m (x; y) = sin n a x sin b y: ¬¥â¨¬, çâ® ¨ ®¤¨ ¨§ ¨¤¥ªá®¢ n ¨ m ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¥ ¬®¦¥â
¯à¨¨¬ âì ã«¥¢®¥ § 票¥, â ª ª ª íâ® ¯à¨¢¥¤¥â ª ⮦¤¥á⢥®¬ã ®¡à é¥¨î ¢ ã«ì äãªæ¨¨ . ª ¨ ¤«ï ¬ £¨âëå ¬®¤, ᮡáâ¢¥ë¥ § ç¥¨ï ®¯à¥¤¥«ïîâáï á®®â®è¥¨¥¬ 2 = n 2 + m 2 n = 1; 2; : : :; m = 1; 2; : : : : gnm
a
b
âáî¤ ¬®£ãâ ¡ëâì ©¤¥ë ªà¨â¨ç¥áª¨¥ ¤«¨ë ¢®« (¤«ï ¢ ªã㬠): nm = g2 = s 2 2 2 = s 2 2 2 : nm n + m n + m a b a b ¥¯¥àì ¬®¦® § ¯¨á âì â ª¦¥ ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï á®áâ ¢«ïîé¨å ¯®«ï:
Hz = 0 ; m sin n x cos m y; Hx = j!" @ = j!" @y b a b @ n n Hy = ;j!" @x = ; j!" a cos a x sin m y; n 2 mb 2 n m y; Ez = (k2 + 2 ) (x; y) = + sin x sin a b a b @ n n m Ex = ; @x = ; j a cos a x sin b y; m sin n x cos m y: = ; j Ey = ; @ @y b a b ª ª ª n ¨ m ¥ ¬®£ã⠯ਨ¬ âì ã«¥¢ë¥ § 票ï, â® á ¬®© ¨§ª®ç áâ®â®© ¬®¤®© ¡ã¤¥â E11 , ¤«ï ª®â®à®© ªà¨â¨ç¥áª ï ¤«¨ ¢®«ë à ¢
11 =
s 2 2 2 1 1 a
+
b
75
= p 22ab 2 : a +b
ï ªà¨â¨ç¥áª ï ¤«¨ ¢®«ë ¬¥ìè¥ ªà¨â¨ç¥áª®© ¤«¨ë ¢®«ë á ¬®© ¨§ª®ç áâ®â®© ¬ £¨â®© ¬®¤ë H10 , à ¢®© 2a. 2 ¨ ᮮ⢥â¡à ⨬ ¢¨¬ ¨¥ â®, ç⮠ᮡáâ¢¥ë¥ § 票ï gnm á⢥® ªà¨â¨ç¥áª¨¥ ¤«¨ë ¢®« nm ¤«ï ¢ëáè¨å í«¥ªâà¨ç¥áª¨å ¨ ¬ £¨âëå ¬®¤ ᮢ¯ ¤ îâ. ª¨¬ ®¡à §®¬, ¨¬¥¥â ¬¥áâ® ¤¢ãªà ⮥ ¢ë஦¤¥¨¥ ¤«ï ¬®¤ á ¥ã«¥¢ë¬¨ ¨¤¥ªá ¬¨. «ï ¢®«ë E11 ¨¬¥¥¬
Hz = 0; Hx = j!" b sin a x cos b y; Hy = ;j!" a cos a x sin b y; 2 2 y; Ez = + sin x sin a b a b Ex = ;j a cos a x sin b y; Ey = ;j b sin a x cos b y: áᬮâਬ áâàãªâãàã ¯®«ï E11 (á¬. à¨á.). y
11 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
11111111111 00000000000 00000000000 11111111111 00000000000111111111111 11111111111 000000000000 000000000000 111111111111 E x111111111111 000000000000
y
x
y
111111111111111111111 000000000000000000000 000000000000000000000 111111111111111111111 00 11 000000000000000000000 111111111111111111111 00 11 00 11
11 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111
11111111111111111111 00000000000000000000 00000000000000000000 11111111111111111111 00000000000000000000 11111111111111111111 Ey
76
x
11 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
x
Ez
y
b
x a
Λ 2
®«ï ¢ëáè¨å ¬®¤ ¯®«ãç îâáï ¯ã⥬ ¬®£®ªà ⮣® ¯®¢â®à¥¨ï ª àâ¨ë ¯®«ï E11 . ©¤¥¬ â ª¦¥ «¨¨¨ ⮪®¢ ¢ á⥪ å. ª ª ª ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¤«ï E-¬®¤ ¯®¯¥à¥ç®, â®, ®ç¥¢¨¤®, ⮪¨ ¬®£ãâ ¡ëâì ⮫쪮 ¯à®¤®«ì묨 (á¬. à¨á.).
11111111111111111111111111111111111111 00000000000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000000000 11111111111111111111111111111111111111 00000000000000000000000000000000000000 11111111111111111111111111111111111111 00000000000000000000000000000000000000 11111111111111111111111111111111111111 00000000000000000000000000000000000000 11111111111111111111111111111111111111 77
3.3.
àã£«ë¥ ¢®«®¢®¤ë
3.3.1. £¨âë¥ ¬®¤ë
ਠ¨áá«¥¤®¢ ¨¨ ªà㣫®£® ¢®«®¢®¤ « ¯« ᨠ¢ ãà ¢¥¨ïå ¤«ï äãªæ¨© ¨ 㤮¡® § ¯¨áë¢ âì ¢ ¯®«ïன á¨á⥬¥ ª®®à¤¨ â: @ 1 @2 @ 1 xy = r @r r @r + r2 @'2 : ®¤áâ ¢«ïï íâ®â « ¯« ᨠ¢ ãà ¢¥¨¥ ¤«ï , ¯®«ã稬 @ 2 + 1 @ + 1 @ 2 + g2 = 0: @r2 r @r r2 @'2 à ¢¥¨¥ à¥è ¥âáï ¬¥â®¤®¬ à §¤¥«¥¨ï ¯¥à¥¬¥ëå. «ï í⮣® ¯®« £ ¥¬, çâ® = R(r) ('): ®¤áâ ¢«ïï ¢ ¯à¥¤ë¤ã饥 ãà ¢¥¨¥ ¨ ¤¥«ï R , ¯®«ã稬 1 d2 R + 1 dR + 1 d2 + g2 = 0: R dr2 rR dr r2 d'2 ®¥ ãà ¢¥¨¥ à ᯠ¤ ¥âáï ¤¢ : 1 d2 = ; 2 ; d'2 1 d2 R + 1 dR ; 2 + g2 = 0: R dr2 rR dr r2 ¥à¢®¥ ãà ¢¥¨¥ ¯à¨¢®¤¨âáï ª ¢¨¤ã d2 + 2 = 0: d'2 ¥è¥¨¥ â ª®£® ãà ¢¥¨ï ¨¬¥¥â ¢¨¤ ' = sin cos ' : ª ª ª à¥è¥¨¥ ¯¥à¨®¤¨ç® ¯® ', â® ¤«ï ' = 2 ¤®«¦® ¢ë¯®«ïâìáï ãá«®¢¨¥ 78
2 = 2m; m = 0; 1; 2; : : :; ®âªã¤
= m; £¤¥ m ¯à¨¨¬ ¥â 㪠§ ë¥ § 票ï. à ¢¥¨¥ ¤«ï R ¯à¨¨¬ ¥â ¢¨¤ d2 R + 1 dR + (g2 ; m2 ) = 0: dr2 R dr r2 â® ãà ¢¥¨¥ ¥áᥫï.
£® à¥è¥¨ï¬¨ ïîâáï äãªæ¨¨ ¥áá¥«ï ¨ ¥©¬ Jm (gr) ¨ Nm (gr). â®à®¥ à¥è¥¨¥ ¤®«¦® ¡ëâì ®â¡à®è¥®, â ª ª ª ®¡à é ¥âáï ¢ ¡¥áª®¥ç®áâì ¢ æ¥âॠ(¯à¨ r = 0). ®í⮬ã
R = Jm (gr): «ï ¬ë ¨¬¥«¨ ãá«®¢¨¥ @@n = 0 £à ¨æ¥ á¥ç¥¨ï ¢®«®¢®¤ . ¤ ®¬ á«ãç ¥ @@n = @@r . ®íâ®¬ã £à ¨ç®¥ ãá«®¢¨¥ âॡã¥â, ç⮡ë Jm0 (ga) = 0; £¤¥ a { à ¤¨ãá ¢®«®¢®¤ . ®à¨ ¯à®¨§¢®¤®© äãªæ¨¨ ¥áá¥«ï ®¡®§ 稬 ç¥à¥§ t0mn : 0 a = t0 ; gmn mn
®âªã¤
0 = t0mn ; n = 1; 2; : : : : gmn a
ï ä®à¬ã« ¤ ¥â ᮡáâ¢¥ë¥ § ç¥¨ï § ¤ ç¨, ª®â®àë¥ § ¢¨áï⠮⠤¢ãå ¨¤¥ªá®¢. ®¡áâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ mn ¢ ¤ ®¬ á«ãç ¥ ¨¬¥îâ ¢¨¤ 0 r) cos m' : mn = Jm (gmn sin m' 79
0 ᮮ⢥âáâ¢ãîâ ¤¢¥ á®¡ë ¢¨¤¨¬ §¤¥áì, çâ® ª ¦¤®¬ã § 票î gmn áâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨, ªà®¬¥ á«ãç ï m = 0, â.¥. ¨¬¥¥â ¬¥áâ® ¤¢ãªà ⮥ ¢ë஦¤¥¨¥. ¬¥ï ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï äãªæ¨¨ , ¬ë ¬®¦¥¬ ©â¨ ⥯¥àì ¢á¥ ª®¬¯®¥âë ¯®«¥©. «ï í⮣® ¢®á¯®«ì§ã¥¬áï ¯®«ãç¥ë¬¨ à ¥¥ á®®â®è¥¨ï¬¨ ¤«ï ¬ £¨âëå ¬®¤
H~ = ; grad + g2 ~z0 ; E~ = ; j! grad ~z0 : ç¨âë¢ ï, çâ® á®áâ ¢«ïî騥 ¢ ¯®«ïன á¨á⥬¥ ª®®à¤¨ â äãª@ ; 1 @ ) ¨ grad ~z0 ( 1 @ ; ; @ ), ¯®«ã稬 権 grad ( @r r @' r @' @r 0 2 Jm (g0 r) cos m' ; Hz = gmn mn sin m' 0 J 0 (g0 r) cos m' ; Hr = ; @@r = ; j gmn m mn sin m' sin m' 0 H' = ; r @@' = j m r Jm (gmn r) cos m' ; @ = j!m J (g0 r) sin m' ; Er = ; j! r @' r m mn cos m' 0 J 0 (g0 r) cos m' : E' = j! @@r = j!gmn m mn sin m'
à¨â¨ç¥áª ï ¤«¨ ¢®«ë ¬®¦¥â ¡ëâì ©¤¥ ¯® ä®à¬ã«¥ = 2 = 2a : mn
0 gmn
t0mn
ᮢ ï ¬®¤ ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ¨¬¥ì襩 ¢¥«¨ç¨¥ t0mn . ª®© ¬®¤®© ï¥âáï ¬®¤ H11 , ¤«ï ª®â®à®© t011 1:84. â® ¨¬¥ì訩 ª®à¥ì ãà ¢¥¨ï J10 (t) = 0 (â ¡«. 1). ਠm = 1 ¨ n = 1 ¯®«ãç ¥âáï ¬®¤ H11 , ¯® áâàãªâãॠ¯®«ï தá⢥ ï ¬®¤¥ H10 ¢ ¯àאַ㣮«ì®¬ ¢®«®¢®¤¥. ®¬¯®¥âë ¯®«ï ¤«ï í⮩ ¬®¤ë à ¢ë 80
n
m 1 2 3
¡«¨æ 1: ®à¨ ãà ¢¥¨ï
0 Jm (t) = 0.
0 1 2 3 4 5 3.83 1.84 3.05 4.20 5.32 6.42 7.016 5.33 6.71 8.01 9.286 10.52 10.17 8.53 9.972 11.355 12.68 13.99 0 2 J1 (g0 r) cos ' ; Hz = g11 11 sin ' 0 J 0 (g0 r) cos ' ; Hr = ;j g11 1 11 sin ' 0 r) sin ' ; H' = j J ( g 1 11 cos ' r 0 r) sin ' ; Er = j! J ( g 1 11 cos ' r 0 J 0 (g0 r) cos ' : E' = j!g11 1 11 sin '
âàãªâãà ¯®«ï H11 ¬®¤ë ¯à¥¤áâ ¢«¥ à¨á. H 11 H
E
ëè¥ ã¦¥ ®â¬¥ç «®áì, çâ® ¢ ªà㣫®¬ ¢®«®¢®¤¥ ¬®¤ H11 ï¥âáï ¤¢ãªà â® ¢ë஦¤¥®©.
© ᮮ⢥âáâ¢ãîâ ¤¢¥ ¯ àë ¢¥ªâ®àëå äãªæ¨©, ®â«¨ç îé¨åáï ®¤ ®â ¤à㣮© ¯®«ïਧ 樥© 90o. ®« , ¯à®¨§¢®«ì® ¯®«ïਧ®¢ ï, ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥ ¢ ¢¨¤¥ «¨¥©®© ª®¬¡¨ 樨 ¤¢ãå ®á®¢ëå ᮡá⢥ëå äãªæ¨©. ë஦¤¥¨¥ ¯à¨¢®¤¨â ª àï¤ã ¥ã¤®¡á⢠¯à¨ ¨á¯®«ì§®¢ ¨¨ ªà㣫ëå ¢®«®¢®¤®¢ á ¬®¤®©
81
H11 ¤«ï ¯¥à¥¤ ç¨ -ª®«¥¡ ¨©.
ਠ«¨ç¨¨ ¥â®ç®á⥩ ¨ ¥®¤®à®¤®á⥩ ¢ë஦¤¥¨¥ ᨬ ¥âáï, ¨ ¯®áâ®ïë¥ à á¯à®áâà ¥¨ï ¤¢ãå ⨯®¢ ¢®« áâ ®¢ïâáï à §«¨ç묨. â® ¯à¨¢®¤¨â ª ¨§¬¥¥¨î ä §®¢ëå á®®â®è¥¨© á®áâ ¢«ïîé¨å ¨ ¢ १ã«ìâ ⥠ª ¨§¬¥¥¨î ¢¨¤ ¨ ¯«®áª®á⨠¯®«ïਧ 樨. «ï ⮣® ç⮡ë í⮣® ¨§¡¥¦ âì, ¨®£¤ ¯à¥¤ ¬¥à¥® á¨«ì® ¨áª ¦ îâ ¯®¯¥à¥ç®¥ á¥ç¥¨¥ ¢®«®¢®¤ (á¬. à¨á.), çâ®¡ë ¬ «ë¥ ¥â®ç®á⨠¥ ¬®£«¨ áãé¥á⢥® ¨áª §¨âì ª àâ¨ã. ®«ë ⨯ Hm1 ¬®£ãâ ¡ëâì ¯®«ãç¥ë ¨§ ¢®«ë H11 ¯ã⥬ §¨¬ã⠫쮩 ¤¥ä®à¬ 樨 (á¬. à¨á.).
®«ë H1n ¯®«ãç îâáï à 騢 ¨¥¬ ¢ à ¤¨ «ì®¬ ¯à ¢«¥¨¨ (á¬. à¨á.). ®«ë ⨯ Hmn ¯à¨ m > 1, n > 1 ¯®«ãç îâáï «®£¨çë¬ ®¡à §®¬. á®¡ë© ¨â¥à¥á ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ ᨬ¬¥âà¨çë¥ ¬®¤ë, ¨§ ª®â®àëå ¯¥à¢®© ï¥âáï ¬®¤ H01 (n = 1). ®¬¯®¥âë ¯®«¥© í⮩ ¬®¤ë à ¢ë
82
Hz Hr H' Er E'
0 2 J0 (g0 r); g01 01 ;j g010 J00 (g010 r) = j g010 J1 (g010 r); 0; 0; ;j!g010 J00 (g010 r) = j!g010 J1 (g010 r):
= = = = =
âàãªâãà ¯®«ï ¯à¥¤áâ ¢«¥ à¨á. E H
⬥⨬, çâ® á⥪ å ¢®«®¢®¤ ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¨¬¥¥â ⮫쪮 ¯à®¤®«ìãî á®áâ ¢«ïîéãî. â® § ç¨â, ç⮠⮪¨ ¢ á⥪ å ¨¬¥îâ ⮫쪮 ¯®¯¥à¥çãî á®áâ ¢«ïîéãî ¨ ®¡à §ãîâ § ¬ªãâë¥ «¨¨¨ (á¬. à¨á.). ᮡ¥®áâìî H01 ¬®¤ë ïîâáï ®ç¥ì ¬ «ë¥ ¯®â¥à¨ ¢ á⥪ å, ª®â®àë¥ ã¬¥ìè îâáï á à®á⮬ ç áâ®âë. á¢ï§¨ á í⨬ ¬®¤ H01 ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ¨â¥à¥á ¤«ï ¯¥à¥¤ ç¨ í¥à£¨¨ ¡®«ì訥 à ááâ®ï¨ï ( ¯à¨¬¥à, ¢ ¢®«®¢®¤ëå «¨¨ïå í«¥ªâய¥à¥¤ ç¨). ¤ ª® á¨âã æ¨ï ®á«®¦ï¥âáï ⥬, çâ® ¬®¤ H01 ¥ ï¥âáï Λ 2 ®á®¢®© ¢ ªà㣫®¬ ¢®«®¢®¤¥. 3.3.2. «¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¬®¤ë
à ¢¥¨¥ ¤«ï äãªæ¨¨ ¨¬¥¥â â®â ¦¥ ¢¨¤, çâ® ¨ ¤«ï äãªæ¨¨ , ¯®í⮬ã à¥è¥¨¥ «®£¨ç®, â.¥. 83
m' = Jm (gr) cos sin m' : à ¨ç®¥ ãá«®¢¨¥ ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¨¬¥¥â ¢¨¤ = 0 ¯à¨ r = a; â.¥. Jm (ga) = 0; £¤¥ a { à ¤¨ãá ¢®«®¢®¤ . ®à¨ äãªæ¨¨ ¥áᥫï m-£® ¯®à浪 ®¡®§ 稬 ç¥à¥§ tmn : gmn a = tmn ; ®âªã¤ âáî¤ ¨¬¥¥¬
gmn = tmn a ; n = 1; 2; : : : :
m' mn = Jm (gmn r) cos sin m' : ª ¢¨¤¨¬, äãªæ¨¨ ¯à¨ m 6= 0 â ª¦¥ ¤¢ãªà â® ¢ë஦¤¥ë. ¯®¬®éìî äãªæ¨¨ ¬®¦® ⥯¥àì ¯®«ãç¨âì á®áâ ¢«ïî騥 ¯®«ï
¤«ï E-¢®«:
Hz = 0; @ j!"m sin m' Hr = j!" r @' = r Jm (gmn r) cos m' ; cos m' 0 H' = ;j!" @ @r = ; j!" gmn Jm (gmn r) sin m' ; 2 = gmn 2 Jm (gmnr) cos m' ; Ez = gmn sin m' cos m' 0 Er = ; @ @r = ; j gmn Jm (gmn r) sin m' ; @ = j m J (g r) sin m' : E' = ; r @' r m mn cos m' 84
¨¡®«¥¥ ¯à®á⮩ áâàãªâãன ®¡« ¤ ¥â ᨬ¬¥âà¨ç ï E01 ¬®¤ :
Hz Hr H' Ez Er E'
= = = = = =
0; 0;
;j!" g01 J00 (g01 r) = j!"g01J1 (g01 r); 2 J0 (g01 r); g01 ;j g01 J00 (g01 r) = j g01 J1 (g01 r); 0:
âàãªâãà ¯®«ï ¨§®¡à ¦¥ à¨á. E
01
âàãªâãà ¯®«¥© ⨯ E0n ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ãç¥ á¦ â¨¥¬ ¯® à ¤¨ãáã. áᬮâਬ â ª¦¥ áâàãªâãàã ¯®«¥© E11 ¬®¤ë (á¬. à¨á.).
®à¨ äãªæ¨¨ ¥áᥫï Jm (x) ¯à¨¢¥¤¥ë ¢ â ¡«¨æ¥ 2.
85
n
m 1 2 3
¡«¨æ 2: ®à¨ ãà ¢¥¨ï
Jm (t) = 0.
0 1 2 3 4 5 2.40 3.83 5.14 6.38 7.59 8.77 5.52 7.016 8.42 9.76 11.06 12.34 8.65 10.17 11.62 13.015 14.37
3.3.3. ®«®¢®¤ë¥ ¬®¤ë ¢ ª® ªá¨ «ì®© «¨¨¨
ª® ªá¨ «ì®© «¨¨¨ àï¤ã á TEM-¢®«®© ¬®£ãâ à á¯à®áâà ïâìáï â ª¦¥ ¢®«®¢®¤ë¥ ¬®¤ë, ¨¬¥î騥 ¯à®¤®«ìãî ª®¬¯®¥âã í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨«¨ ¬ £¨â®£® ¯®«ï. áᬮâਬ ª®à®âª® H-¢®«ë ¢ ª® ªá¨ «ì®© «¨¨¨. à ¢¥¨¥ ¤«ï äãªæ¨¨ ¯®-¯à¥¦¥¬ã ¨¬¥¥â ¢¨¤ @ 2 + 1 @ + 1 @ 2 + g2 = 0: @r2 r @r r2 @'2 ®¥ ãà ¢¥¨¥ à ᯠ¤ ¥âáï ¤¢ . ç áâ®áâ¨, ¤«ï R(r) ¬ë ¨¬¥«¨ ãà ¢¥¨¥ ¥áᥫï d2 R + 1 dR + (g2 ; m2 ) = 0: dr2 R dr r2
ª ª ª á¥ç¥¨¥ «¨¨¨ ¤¢ãá¢ï§® ¨ æ¥âà (r = 0) ¥ ¢å®¤¨â ¢ ®¡« áâì ¯®«ï, â® à¥è¥¨¥ ¤®«¦® ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥® ¢ ¢¨¤¥ «¨¥©®© ª®¬¡¨ 樨 äãªæ¨¨ ¥áᥫï Jm (gr) ¨ äãªæ¨¨ ¥©¬ Nm (gr):
R = A Jm (gr) + B Nm(gr): ï äãªæ¨ï ¤®«¦ 㤮¢«¥â¢®àïâì £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ dR dr = 0 ¯à¨ r = a ¨ r = b (b > a), â.¥.
A Jm0 (ga) + B Nm0 (ga) = 0; A Jm0 (gb) + B Nm0 (gb) = 0: ®«ãç¥ ï á¨á⥬ ®¤®à®¤ëå «¨¥©ëå ãà ¢¥¨© ®â®á¨â¥«ì®
A ¨ B ᮢ¬¥áâ «¨èì ¯à¨ à ¢¥á⢥ ã«î ®¯à¥¤¥«¨â¥«ï á¨á⥬ë 86
Jm0 (ga) Nm0 (gb) ; Jm0 (gb) Nm0 (ga) = 0: 0 , ®¯à¥¤¥«ïî騥 § ¤ ®£® ãà ¢¥¨ï ¬®¦® ®¯à¥¤¥«¨âì ª®à¨ gmn ᮡáâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ mn . ⨠ª®à¨ § ¢¨áïâ ®â à ¤¨ãá a ¨ ®â®è¥¨ï b=a (á¬. à¨á.). 2a
111 000 000 111 000 111 2b
âàãªâãà ¯®«¥© ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ãç¥ ¨§ áâàãªâãàë ᮮ⢥âáâ¢ãîé¨å ¬®¤ ¢ ªà㣫®¬ ¢®«®¢®¤¥. «®£¨ç® í⮬ã, ¤«ï í«¥ªâà¨ç¥áª¨å ¬®¤ ¬®¦® ¯®«ãç¨âì ¤¨á¯¥àᨮ®¥ ãà ¢¥¨¥
Jm (ga) Nm (gb) ; Jm (gb) Nm(ga) = 0: ।áâ ¢«ï¥â ¨â¥à¥á ¨¬¥âì ¯à¨¡«¨¦¥ãî ®æ¥ªã ¤«ï ªà¨â¨ç¥áª®© ¤«¨ë ¢®«ë ¨§è¨å ¢®«®¢®¤ëå ¬®¤. ¨¡®«ì襩 ªà¨â¨ç¥áª®© ¤«¨®© ¢®«ë ®¡« ¤ ¥â ¬ £¨â ï ¬®¤ H11 , ¤«ï ª®â®à®© 11 2 a +2 b ; â® ¥áâì ¤«¨¥ á।¥© ®ªà㦮áâ¨. «ï ⮣® çâ®¡ë ¢®«®¢®¤ë¥ ¬®¤ë ¢ ª® ªá¨ «ì®© «¨¨¨ ¥ à á¯à®áâà 﫨áì, ¥®¡å®¤¨¬® ª®à®âª¨å ¢®« å 㬥ìè âì ¯®¯¥à¥çë¥ à §¬¥àë íâ¨å «¨¨©. ®¥ âॡ®¢ ¨¥ ®£à ¨ç¨¢ ¥â ¤®¯ãáâ¨¬ë¥ ¯®¯¥à¥çë¥ à §¬¥àë ª® ªá¨ «ì®© «¨¨¨ ¢ § ¢¨á¨¬®á⨠®â à ¡®ç¥£® ¤¨ ¯ §® ¤«¨ ¢®«. 87
3.4.
®«®¢®¤ë á á¥ç¥¨¥¬ á«®¦®© ä®à¬ë ¨ ª¢ §¨áâ â¨ç¥áª¨¥ ¢®«®¢®¤ë
஬¥ ¯àאַ㣮«ìëå ¨ ªà㣫ëå ¢®«®¢®¤®¢ â®ç®¥ à¥è¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ã祮 â ª¦¥ ¤«ï í««¨¯â¨ç¥áª¨å ¢®«®¢®¤®¢. «ï ¢á¥å ®áâ «ìëå ¢®«®¢®¤®¢ ¯à¨å®¤¨âáï ¯®«ì§®¢ âìáï ¨áªãáá⢥묨, ¯à¨¡«¨¦¥ë¬¨ ¨«¨ ¢ëç¨á«¨â¥«ì묨 ¬¥â®¤ ¬¨. §à ¡®â ë ¢ëç¨á«¨â¥«ìë¥ ¯à®£à ¬¬ë, ¯®§¢®«ïî騥 à ááç¨âë¢ âì ¯®«ï ¨ ªà¨â¨ç¥áª¨¥ ç áâ®âë ¤«ï ¥ª®â®à®£® ç¨á« ¬®¤ ¨§è¨å ¯®à浪®¢. à拉 á«ãç ¥¢ à¥è¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ã祮 ¨§ à¥è¥¨ï ¤«ï ªà㣫®£® ¨«¨ ¯àאַ㣮«ì®£® ¢®«®¢®¤®¢ ¯ã⥬ ¢¢¥¤¥¨ï ¢ ¯®á«¥¤¨¥ ¯à®¢®¤ïé¨å ¯¥à¥£®à®¤®ª. áᬮâਬ ¥ª®â®àë¥ á¥ç¥¨ï, ¯®«ãç ¥¬ë¥ â ª¨¬ ®¡à §®¬. ¢ ¤à âë© ¢®«®¢®¤ ¥âà㤮 ¯®ª § âì, çâ® ¤«ï â ª®£® ⨯ ¢®«ë í«¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ᨫ®¢ë¥ «¨¨¨ ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïàë ¤¨ £® «ìë¬ ¯«®áª®áâï¬, «¨¨¨ ¬ £¨â®£® ¯®«ï ª á ⥫ìë ª í⨬ ¯«®áª®áâï¬ (á¬. à¨á.). ®í⮬ã, ¥á«¨ ¢¢¥á⨠¯à®¢®¤ï騥 ¯®¢¥àå®á⨠¢ ¤¨ £® «ìëå ¯«®áª®áâïå, â® £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¥ àãè îâáï, ¢®«®¢®¤ à ᯠ¤ ¥âáï ¯à¨ í⮬ ¢®«®¢®¤ë âà¥ã£®«ì®£® á¥ç¥¨ï, ¨¬¥î騥 âã ¦¥ ªà¨â¨ç¥áªãî ¢®«ã, çâ® ¨ ¨áå®¤ë© ¢®«®¢®¤.
H11
àã£«ë© ¢®«®¢®¤ (á¬. à¨á.) H11
H01
88
E 11
® ªá¨ «ìë© ¢®«®¢®¤ (á¬. à¨á.) H11
⤥«ìë© ª« áá ¢®«®¢®¤®¢ á®áâ ¢«ïîâ ¢®«®¢®¤ë á á¥ç¥¨¥¬, ᢥàãâë¬ ¨§ á¥ç¥¨ï ¯àאַ㣮«ì®£® ¢®«®¢®¤ (á¬. à¨á.). a
ª¨¬ ®¡à §®¬ ¬®£ãâ ¡ëâì ¯®«ãç¥ë ¢®«®¢®¤ë, ¨¬¥î騥 ¯®¯¥à¥ç®¥ á¥ç¥¨¥, ¬ «®¥ ¯® áà ¢¥¨î á ¤«¨®© ¢®«ë. ¨¡®«ì襥 ¯à¨¬¥¥¨¥ ¨§ íâ¨å ¢®«®¢®¤®¢ ¯®«ã稫¨ { ¨ { ®¡à §ë¥ ¢®«®¢®¤ë (á¬. à¨á.).
ª®¥æ, ¨¬¥îâáï â ª¦¥ ª¢ §¨áâ â¨ç¥áª¨¥ ¢®«®¢®¤ë, ®¡à §ã¥¬ë¥ ¨§ { ®¡à §ëå ¯ã⥬ 㬥ìè¥¨ï § §®à (á¬. à¨á.). ª¨¥ ¢®«®¢®¤ë ¢¤ «¨ ®â ªà¨â¨ç¥áª®© ¢®«ë ¡«¨§ª¨ ª ¯«®áª®© «¨¨¨. ¨ ¨¬¥îâ ªà¨â¨ç¥áªãî ¢®«ã ¬®£® ¡®«ìè¥ à §¬¥à®¢ ¯®¯¥à¥ç®£® á¥ç¥¨ï. ¢ §¨áâ â¨ç¥áª¨¬¨ ïîâáï â ª¦¥ 饫¥¢ë¥ ¢®«®¢®¤ë. ª ª ª â ª¨¥ ¢®«®¢®¤ë ¨¬¥îâ ¯®¯¥à¥ç®¥ á¥ç¥¨¥, ¬ «®¥ ¯® áà ¢¥¨î á ¤«¨®© ¢®«ë, â® ¯®«¥ ¢ ¨å ª¢ §¨áâ 樮 à® ¨ ¤«ï à áç¥â®¢ ¬®¦® ¨á¯®«ì-
89
§®¢ âì ⥫¥£à äë¥ ãà ¢¥¨ï. áᬮâਬ, ¯à¨¬¥à, 饫¥¢®© ¢®«®¢®¤ (á¬. à¨á.). ¥¬ ¢ 饫¨ ¯®«ï ¯®¯¥à¥çë, ¢ ®á⠫쮩 ç á⨠¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¯à®¤®«ì® ¨ ¯®¯¥à¥ç®, í«¥ªâà¨ç¥áª¨¬ ¯®«¥¬ ¬®¦® ¯à¥¥¡¥çì. ª¢¨¢ «¥â ï á奬 ï祩ª¨ ¡ã¤¥â ¨¬¥âì á«¥¤ãî騩 ¢¨¤ (á¬. à¨á.) ¤¥áì
Z1 = j!L¯à®¤ 1 ; Y1 = j!C1 + j!L1¯®¯ : 1 ®áâ®ï ï à á¯à®áâà ¥¨ï à ¢
=
p
Z1 Y1 =
s
s
j!L¯à®¤ j!C1 + j!L1¯®¯ 1 1
=
1 ; !C : = !L¯à®¤ 1 1 !L¯®¯ 1 祢¨¤®, çâ® à á¯à®áâà ¥¨¥ ¨¬¥¥â ¬¥áâ® ¯à¨ ãá«®¢¨¨ 1 ; !C < 0; â:¥: ! > p 1 = !ªà: 1 !L¯®¯ L¯®¯ 1 1 C1
᫨ íâ® ãá«®¢¨¥ ¢ë¯®«¥®, â®
s
s
1 !C1 ; !L1¯®¯ = j! L¯à®¤
= j !L¯à®¤ 1 1 C1 1 ; !2 L¯®¯C1 : 1 1 2 , L¯à®¤ â® ¦¥ ¢à¥¬ï L¯®¯1 C = !ªà C = c12 . 1 1 1 1 ®¤áâ ¢«ïï í⨠¢ëà ¦¥¨ï ¢ ä®à¬ã«ã ¤«ï , ¯®«ã稬 90
r
!2
= j !c 1 ; !ªà2 = j :
«¨ ¢®«ë ¢ ¢®«®¢®¤¥ à ¢ = 2 = s 2
2 ! 1 ; !ªà c !2
=
s
2 1 ; 2 ªà
;
â.¥. ¬ë ¨¬¥¥¬ á®®â®è¥¨¥, «®£¨ç®¥ ®¡ë箬㠤«ï ¢®«®¢®¤®¢. ਬ¥¨¬ ¯®«ã祮¥ á®®â®è¥¨¥ ª -®¡à §®¬ã ¢®«®¢®¤ã á ¬ «ë¬ § §®à®¬ (á¬. à¨á.). b
2a
b
g
h
¤¥áì
C1 = "0gS1 = "0ga ; L¯®¯ 1 = 0 Sá¥ç = 0 bh (l = 1) ; 1 g gc2 : 2 = !ªà = = "0 a 0 bh 0 "0 abh abh g âáî¤ ªà¨â¨ç¥áª ï ¤«¨ ¢®«ë à ¢ 91
s
ªà = 2!c = 2 abh g : ªà § ¯®«ã祮© ä®à¬ã«ë ¢¨¤®, çâ®, 㬥ìè ï à §¬¥à g, ¬®¦® ᪮«ì 㣮¤® 㢥«¨ç¨âì ªà¨â¨ç¥áªãî ¤«¨ã ¢®«ë. ⬥⨬, çâ® ªà¨â¨ç¥áª ï ¢®« ᮮ⢥âáâ¢ã¥â १® áã ¥¬ª®áâ¨ á ¯®¯¥à¥ç®© ¨¤ãªâ¨¢®áâìî. â® { ¥ á«ãç ©®áâì, ªà¨â¨ç¥áª ï ¢®« ¢® ¢á¥å á«ãç ïå ¬®¦¥â ¡ëâì ®¯à¥¤¥«¥ ª ª १® á ï ¤«ï ¯®¯¥à¥ç®£® á¥ç¥¨ï. ਬ¥à: ¬®¤ H10 ¢ ¯àאַ㣮«ì®¬ ¢®«®¢®¤¥ (á¬. à¨á.). a 2
a = ªà ! = 2a : ªà 2 4
3.5.
¥à£¥â¨ç¥áª¨¥ á®®â®è¥¨ï ¤«ï ¢®«®¢®¤®¢
ëç¨á«¨¬ ¬®é®áâì ¢®«ë, à á¯à®áâà ïî饩áï ¢ ¢®«®¢®¤¥: Z P = 12 Re (E~ H~ ) ~z0 dS: S
ëç¨á«¨¬ ¬®é®áâì ¤«ï H-¬®¤. «ï ¨å
E~ = ;j! grad ~z0 e; z ; H~ = (; grad + g2 ~z0 ) e; z : ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¯®¤ëâ¥£à «ì®¥ ¢ëà ¦¥¨¥, ¢ëç¨á«¨¬ (E~ H~ ) ~z0 = j! [(grad ~z0 ) grad ] ~z0 e; z e; z = = j! (grad )2 e;( + )z :
92
®¤áâ ¢«ïï íâ® ¯®¤ ¨â¥£à «, ©¤¥¬ ¬®é®áâì Z P = 12 Re j! (grad )2 e;( + )z dS: S
ਠ< ªà { ¬¨¬ ï ¢¥«¨ç¨ : = j , = ;j . ®£¤ Z Z P = 12 ! (grad )2 dS = 21 ! gm2 2 dS: S
S
ਠ> ªà { ¢¥é¥á⢥ ï ¢¥«¨ç¨ . ®£¤ P = 0. «ï E -¬®¤ (í«¥ªâà¨ç¥áª¨å) «®£¨ç® Z P = 12 !" gm2 2 dS ¯à¨ < ªà : S
¡à ⨬ ¢¨¬ ¨¥ â®, çâ® á ¯à¨¡«¨¦¥¨¥¬ ª ªà¨â¨ç¥áª®© ¢®«¥ áâ६¨âáï ª ã«î, ¬®é®áâì ¯à¨ ¯®áâ®ï®© ¬¯«¨â㤥 E~ ¨«¨ H~ ã¡ë¢ ¥â ¤® ã«ï. â® § ç¨â, çâ® ¤«ï ¯¥à¥¤ ç¨ § ¤ ®© ¬®é®á⨠¯à殮®áâì ¯®«¥© ¯à¨å®¤¨âáï 㢥«¨ç¨¢ âì, çâ® ¯à¨¢®¤¨â ª ¯à®¡®ï¬ ¨ ¡®«ì襬㠧 âãå ¨î. ®í⮬ã à ¡®â ¢¡«¨§¨ ªà¨â¨ç¥áª®© ¢®«ë ¥¢ë£®¤ . áᬮâਬ á®®â®è¥¨ï ¤«ï ¯«®â®á⨠í¥à£¨¨. «®â®áâì í«¥ªâà¨ç¥áª®© ¨ ¬ £¨â®© í¥à£¨¨ ¤«ï H -¬®¤ à ¢
"jE j2 = " (!)2 (grad )2 ; 2 2 jH j2 = fg4 2 + 2 (grad )2 g: 2 2 m § íâ¨å á®®â®è¥¨© ¢¨¤®, çâ® ¯«®â®áâì í¥à£¨¨ ¬ £¨â®£® ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«¥© ¥ à ¢ë ¬¥¦¤ã ᮡ®© ¢ «î¡®© â®çª¥ ¢ãâਠ¢®«®¢®¤ . â® ¦¥ ¢à¥¬ï ¬®¦® ¯®ª § âì, çâ® § ¯ áë í«¥ªâà¨ç¥áª®© ¨ ¬ £¨â®© í¥à£¨¨ ¥¤¨¨æã ¤«¨ë ¢®«®¢®¤ (â.¥. ¢ á।¥¬ ¯® á¥ç¥¨î) à ¢ë ¤à㣠¤àã£ã. ¥©á⢨⥫ì®,
We =
Z "jE j2 dS S
2
Z Z = 2" (!)2 (grad )2 dS = 2" (!)2 gm2 2 dS; S
S
93
jH j dS = g4 2 dS + 2 (grad )2 dS = 2 2 m 2 SZ S S Z Z 4 2 2 2 2 2 dS + 2 gm dS = 2 gm (gm2 + 2 ) 2 dS: = 2 gm
Wh =
S
S
S
â® ¦¥ ¢à¥¬ï gm2 = k2 + 2 = k2 ; 2 = !2 " ; 2 : ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï Wh , ¯®«ã稬
Z Z " 2 2 2 2 2 Wh = 2 gm ! " dS = 2 (!) gm 2 dS: S
S
à ¢¥¨¥ ¯®ª §ë¢ ¥â, çâ® ¤¥©áâ¢¨â¥«ì® Wh = We . «ï ¥à á¯à®áâà ïîé¨åáï ¬®¤ { ¢¥é¥á⢥ ï ¢¥«¨ç¨ , ¯®í⮬㠯८¡« ¤ ¥â ¬ £¨â ï (¤«ï H-¬®¤) ¨«¨ í«¥ªâà¨ç¥áª ï (¤«ï E-¬®¤) í¥à£¨ï, ¨ ¢å®¤®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ®ª §ë¢ ¥âáï ॠªâ¨¢ë¬. 3.6.
§®¢ ï ¨ £à㯯®¢ ï ᪮à®áâ¨
§ ¯®«ãç¥ëå à ¥¥ á®®â®è¥¨© ¬®¦® ©â¨ ä §®¢ãî ᪮à®áâì (§ ï ¤«¨ã ¢®«ë):
vä = f =
s
1
f
2 ; ªà
=
c
s
1
2 > c: ; ªà
ª¨¬ ®¡à §®¬, ä §®¢ ï ᪮à®áâì ¡®«ìè¥ áª®à®á⨠ᢥâ , çâ®, ®¤ ª®, ¥ ¯à®â¨¢®à¥ç¨â ⥮ਨ ®â®á¨â¥«ì®áâ¨. ©¤¥¬ £à㯯®¢ãî ᪮à®áâì. ¬®¦¥â ¡ëâì ®¯à¥¤¥«¥ ª ª ᪮à®áâì ¯¥à¥¬¥é¥¨ï ¬ ªá¨¬ã¬ ¡¨¥¨© ¢®« ¤¢ãå ¡«¨§ª¨å ç áâ®â. ãáâì ¬ë ¨¬¥¥¬ á㬬㠤¢ãå ¢®« ¡«¨§ª¨å ç áâ®â n o e j(!1 t; 1 z) + e j(!2 t; 2 z) = e j(!1 t; 1 z) 1 + e j[(!2 ;!1 )t ; ( 2 ; 1 )z] : ªá¨¬ã¬ ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ãá«®¢¨î (!2 ; !1 ) t ; ( 2 ; 1 ) z = 0: 94
âáî¤ , á¡«¨¦ ï ! ¨ ¨ ¡¥àï ¬ «ë¥ ¨â¥à¢ «ë t ¨ z , ¯®«ã稬 ¢ ¯à¥¤¥«¥ ! t = z = 0; ®âªã¤
d! = v£à = dz dt d ¢ ®â«¨ç¨¥ ®â ä §®¢®© ᪮à®á⨠vä = ! .
©¤¥¬ £à㯯®¢ãî ᪮à®áâì ¤«ï ¢®«®¢®¤ 1 v£à = d! d = d =d! :
s
= 2 = 2 1 ;
2 2 s ªà 2 ; ªà = ªà s 2
1 =
! = 2 !ªà ; 1 : ªà 2 d = 2 s 2!=!ªà 1 = 2! = 2ªà s 2 2 d! ªà ! ªà ! ;1 2 !! !ªà ; 1 ªà 1 1 = 2! s = 1c s 2 : 2 ªà ªà ! ªà 1; ! 1; ªà âáî¤ s 2 v£à = c 1 ; < c: ªà
95
«ï ¢®«®¢®¤ ¯®«ãç ¥¬ ¯à®á⮥ á®®â®è¥¨¥, á¢ï§ë¢ î饥 ä §®¢ãî ¨ £à㯯®¢ãî ᪮à®á⨠(á¬. à¨á.):
v£à vä = c2 : v
®£¤ 㯮âॡ«ïîâ ¤à㣮¥ ®¯à¥¤¥«¥¨¥ £à㯯®¢®© ᪮à®áâ¨:
Φ
c
v
P; v£à = W
Γp
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£¤¥ P { ¬®é®áâì ¢ ¢®«®¢®¤¥, W { á।¨© § ¯ á í¥à£¨¨ ¥¤¨¨æã ¤«¨ë ¢®«®¢®¤ . ᯮ«ì§ãï ¯®«ãç¥ë¥ à ¥¥ á®®â®è¥¨ï, ¨¬¥¥¬ (¤«ï H-¢®«)
Z
P = 12 ! gm2 2 dS; S Z " 2 W = (!) g2 2 dS: m
2
S
âáî¤
P = : v£à = W !" §®¢ ï ᪮à®áâì, ª ª ¡ë«® ®¯à¥¤¥«¥® ¢ëè¥,
vä = ! : ®¤áâ ¢«ïï != ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï v£à , 室¨¬ 1 = c2 : v£à vä = " à ¢¨¢ ï á ©¤¥ë¬ à ¥¥ á®®â®è¥¨¥¬, 室¨¬, çâ® ®¡ ®¯à¥¤¥«¥¨ï £à㯯®¢®© ᪮à®á⨠¤ îâ ®¤¨ ª®¢ë© १ã«ìâ â. 96
3.7.
®«ë ਫ«îí
®«ë ¢ ¢®«®¢®¤¥ ¬®¦® à ᬮâà¥âì ¥é¥ ¢ ®¤®¬ ᯥªâ¥. ਫ«îí®¬ ¡ë«® ®â¬¥ç¥®, çâ® áãé¥áâ¢ã¥â á¢ï§ì ¬¥¦¤ã ®¤®à®¤ë¬¨ ¯«®áª¨¬¨ ¢®« ¬¨ ¨ ¢®« ¬¨ ¢ ¯àאַ㣮«ì®¬ ¢®«®¢®¤¥. â á¢ï§ì ¬®¦¥â ¡ëâì ®¡ à㦥 â ª¦¥ ¢ ¢®«®¢®¤ å ¤à㣮© ä®à¬ë. ¯à¨¬¥à, ¤«ï ¬®¤ë H10 ¢ ¯àאַ㣮«ì®¬ ¢®«®¢®¤¥
8 x > < j a ; z ; j! e ; 2a > :
x ;j z = Ey = ; j! a sin a e
e
;j x + z
a
9 > = ; > ;
â® ¥áâì á㬬 ¤¢ãå ¯«®áª¨å ¢®«. áᬮâਬ ¢®«ã H10 ¢ ¯àאַ㣮«ì®¬ ¢®«®¢®¤¥. í⮬ á«ãç ¥ ¯®«¥ ¬®¦® ¯à¥¤áâ ¢¨âì ¢ ¢¨¤¥ ¤¢ãå ¯«®áª¨å ¢®«, à á¯à®áâà ïîé¨åáï ¯®¤ 㣫®¬ ¤à㣠ª ¤àã£ã ¬¥¦¤ã ¤¢ã¬ï ¯«®áª®áâﬨ (®¡à §®¢ 묨 è¨à®ª¨¬¨ á⥪ ¬¨) (á¬. à¨á.).
Λ λ π
2
θ θ
x
θ
z
⮡ë íâ® ¯®ª § âì, à áᬮâਬ ¤¢¥ ¯«®áª¨¥ ¢®«ë, à á¯à®áâà ïî騥áï ¬¥¦¤ã ¯ à ««¥«ì묨 ¯à®¢®¤ï騬¨ ¯«®áª®áâﬨ ¯®¤ 㣫 ¬¨ ª ®á¨ z . ®£¤ ¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® = cos , = sin . ¯à®¤ ¯®¯
Λ
â® ¦¥ ¢à¥¬ï ¤¢¥ ¢®«ë ¢ ¯®¯¥à¥ç®¬ ª z á¥ç¥¨¨ ¤ îâ áâ®ïçãî ¢®«ã, ¯à¨ç¥¬ à ááâ®ï¨¥ ¬¥¦¤ã ¬¨¨¬ã¬ ¬¨ à ¢® ¯®¯ 2 .
᫨ 㣮« ¢ë¡à â ª, ç⮡ë à áâ®ï¨¥ ¬¥¦¤ã ¬¨¨¬ã¬ ¬¨ ¡ë«® à ¢® a, â® «¨¨¨ ¬¨¨¬ã¬ ¬®¦® ¯®¬¥áâ¨âì ¯à®¢®¤ï騥 á⥪¨, ¥ àãè ï ª àâ¨ã ¯®«ï. ª¨¬ ®¡à §®¬, ¯®«ãç ¥¬ ãá«®¢¨¥ ¯®¯ = a; ¨«¨ sin = : 2 2a 祢¨¤®, çâ® â ª®¥ á®®â®è¥¨¥ ¬®¦® ¢ë¯®«¨âì «¨èì ¯à¨ ãá«®¢¨¨, çâ® 97
< 2a; â:¥: ªà = 2a:
¥¯¥àì ¬®¦® ®¯à¥¤¥«¨âì ¤«¨ã ¢®«ë ¢ ¯à ¢«¥¨¨ ®á¨ z : ¯à®¤ = cos =
p
= 1 ; sin2
s
1;
2 : ªà
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᫨ § à ¥¥ ¨áª âì à¥è¥¨¥ ¢ ¢¨¤¥ áã¬¬ë ¯«®áª¨å ¢®«, â® ¬®¦® ¯®«ãç¨âì ¨â¥£à «ì®¥ ãà ¢¥¨¥ ¤«ï äãªæ¨© ¨ . 3.8.
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¢®«®¢®¤¥ á ¬¥â ««¨ç¥áª¨¬¨, ¥¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ï騬¨ á⥪ ¬¨ ç áâì ¬®é®á⨠â¥àï¥âáï ¢ á⥪ å. â® ¯à¨¢®¤¨â ª § âãå ¨î à á¯à®áâà ïîé¨åáï ¢®«. ®à¬ «ì® íâ® ¢ëà ¦ ¥âáï ¢ ⮬, çâ® ¤«ï ç áâ®â ¢ëè¥ ªà¨â¨ç¥áª®© ¢¥«¨ç¨ ¯®áâ®ï®© à á¯à®áâà ¥¨ï ®ª §ë¢ ¥âáï 㦥 ¥ ç¨áâ® ¬¨¬®©, ¯®ï¢«ï¥âáï ¢¥é¥á⢥ ï ç áâì, ®¡ãá«®¢«¨¢ îé ï § âãå ¨¥. §¬¥ï¥âáï â ª¦¥ ¨ ¬¨¬ ï ç áâì ¢á«¥¤á⢨¥ ¯à®¨ª®¢¥¨ï ¯®«ï ¢ á⥪ã ⮫é¨ã ᪨-á«®ï. §¬¥¥¨¥ ¯®áâ®ï®© à á¯à®áâà ¥¨ï ¢á«¥¤á⢨¥ ¯®â¥àì ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëç¨á«¥® ¯à¨¡«¨¦¥® ¢ à ¬ª å ⥮ਨ ¢®§¬ã饨©. ।¯®«®¦¨¬, çâ® ¥ª®â®à ï ¬®¤ ¯à¨ ®âáãâá⢨¨ ¯®â¥àì ®¯¨áë¢ ¥âáï ¢¥ªâ®à묨 äãªæ¨ï¬¨ E~m e; 0 z , H~m e; 0 z . ਠ¯®ï¢«¥¨¨ ¬ «ëå ¯®â¥àì 98
¢¥ªâ®àë¥ äãªæ¨¨ ¥áª®«ìª® ¨§¬¥ïîâáï: E e; z , H e; z . ।¯®«®¦¨¬, çâ® ¯à¨ ¬ «®¬ § âãå ¨¨ í⨠äãªæ¨¨ ¬ «® ®â«¨ç îâáï ®â ¥¢®§¬ãé¥ëå. ® ¢á类¬ á«ãç ¥, íâ® ¨¬¥¥â ¬¥áâ® ¯à¨ ®âáãâá⢨¨ ¢ë஦¤¥¨ï. «ï ¢ëç¨á«¥¨ï ¢®á¯®«ì§ã¥¬áï ⥬, çâ® ¢¥ªâ®àë¥ äãªæ¨¨ 㤮¢«¥â¢®àïîâ ãà ¢¥¨ï¬ ªá¢¥«« : rot (E~ m e; 0 z ) rot (H~ m e; 0 z ) rot (E~ e; z ) rot (H~ e; z )
= = = =
;j!0 H~ m e; 0 z ; j!"0 E~ m e; 0 z ; ;j!0 H~ e; z ; j!"0 E~ e; z ;
®«ì§ãïáì ⮦¤¥á⢮¬ rot ( F~ ) = rot F~ + grad F~ ; ¯®á«¥ ᮪à 饨ï íªá¯®¥â ¯®«ã稬 rot E~ m + 0 ~z0 E~ m rot H~ m + 0 ~z0 H~ m rot E~ ; ~z0 E~ rot H~ ; ~z0 H~
= = = =
j!0H~ m ; ;j!"0E~ m ; ~ ;j!0H; ~ j!"0E:
¤¥áì 0 = ; 0 , â ª ª ª 0 { ¬¨¬ ï ¢¥«¨ç¨ . ®áâ ¢¨¬ ¢ëà ¦¥¨¥ div (E~ m H~ ) + div (E~ H~ m ) =
= H~ rot E~ m ; E~ m rot H~ + H~ m rot E~ ; E~ rot H~ m = = H~ (j!0 H~ m ; 0~z0 E~ m ) + E~ m (j!"0E~ + ~z0 H~ ) ; + H~ m (;j!0 H~ + ~z0 E~ ) ; E~ (;j!"0 E~ m ; 0 ~z0 H~ m ) = = ; 0 H~ (~z0 E~ m ) ; E~ m (~z0 H~ ) + H~ m (~z0 E~ ) + 0 E~ (~z0 H~ m ) = = ; 0 ~z0 (E~ m H~ ) + ~z0 (E~ m H~ ) + ~z0 (E~ H~ m ) ; 0 ~z0 (E~ H~ m ) = = ( ; 0 ) (E~ m H~ + E~ H~ m ) ~z0 : 99
I C
ந⥣à¨à㥬 ¯®«ã祮¥ à ¢¥á⢮ ¯® á¥ç¥¨î ¢®«®¢®¤ :
Z
(E~ m H~ + E~ H~ m ) ~n dC = ( ; 0 ) (E~ m H~ + E~ H~ m ) ~z0 dS; S
®âªã¤
H (E~ H~ m RC (E~ H~
= 0 +
m
S
+ E~ H~ m ) ~n dC
: + E~ H~ m ) ~z0 dS
¤¥áì ~n { ¥¤¨¨çë© ¢¥ªâ®à ®à¬ «¨, ¯à ¢«¥ë© ¢ á⥪ã, C { ª®âãà á¥ç¥¨ï ¢®«®¢®¤ , S { á¥ç¥¨¥ ¢®«®¢®¤ . â¥£à «
I
C
(E~ m H~ )~n dC = 0
¢á«¥¤á⢨¥ £à ¨çëå ãá«®¢¨© ¤«ï E~ m . «¥¥, ᮣ« á® ãá«®¢¨î ¥®â®¢¨ç ,
E~ t = (H~ ~n) (H~ m ~n) ª®âãॠ¯®¯¥à¥ç®£® á¥ç¥¨ï C . ®á«¥¤¥¥ ¯à¨¡«¨¦¥®¥ à ¢¥á⢮ á¢ï§ ® á ¯à¥¤¯®«®¦¥¨¥¬, çâ® «¨ç¨¥ ¯®â¥àì ¬ «® ¨§¬¥ï¥â ¯®«¥. â®à®© ¨â¥£à « ¢ ç¨á«¨â¥«¥ à ¢¥
I
C
(E~ H~ m )~n dC =
I
C
h i (H~ m ~n) H~ m ~n dC
=
I
C
jH~m j2 dC:
§ ¬¥ ⥫¥ E~ ¨ H~ ¬®£ãâ ¡ëâì ¯à¨¡«¨¦¥® § ¬¥¥ë E~ m ¨
H~ m :
Z S
Z
(E~ m H~ + E~ H~ m ) ~z0 dS (E~ m H~ m + E~ m H~ m ) ~z0 dS =
Z
S
= 2 Re (E~ m H~ m ) ~z0 dS : S
â ª, ®ª®ç â¥«ì® ¨¬¥¥¬
100
H
jH~ m j2 dC :
0 + R C 2 Re (E~ m H~ m ) ~z0 dS S
१ã«ìâ ⥠¬ë ¬®¦¥¬ ¢ëç¨á«¨âì ¬¨¬ãî ¨ ¢¥é¥á⢥ãî ¤®¡ ¢ª¨ ª ¢á«¥¤á⢨¥ ¯®â¥àì ¢ á⥪ å ¢®«®¢®¤ :
H
Re jH~ m j2 dC
= 12 R ~ C ~ ; Re (Em Hm ) ~z0 dS S H Im jH~ m j2 dC 1 : = 2 R ~ C ~ Re (Em Hm ) ~z0 dS S
ç¨âë¢ ï, çâ® â ª¦¥ çâ®
+ j; = 1
I 1 P1¯®â¥àì = 2 jH~ m j2 dC | C
¬®é®áâì ¯®â¥àì ¥¤¨¨æã ¤«¨ë ¢®«®¢®¤ ¨ Z 1 P = 2 Re (E~ m H~ m ) ~z0 dS | S
¬®é®áâì ¢®«ë ¢ ¢®«®¢®¤¥, ®ª®ç â¥«ì® ¯®«ã稬 = = P21¯®â P : âãå ¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì â ª¦¥ ¯à¥¤áâ ¢«¥® ¢ ¢¨¤¥ P1¯®â ; = P21¯®â = P 2v£à W £¤¥ 101
Z W = 20 jH~ m j2 dS | S
§ ¯ á í¥à£¨¨ ¥¤¨¨æã ¤«¨ë ¢ ¢®«®¢®¤¥;
s
2 v£à = c 1 ; 2 | ªà
£à㯯®¢ ï ᪮à®áâì ¢ ¢®«®¢®¤¥. ®¤áâ ¢«ïï í⨠ᮮâ®è¥¨ï ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï , ¯®«ã稬: H jH~ j2 dC 1 H ~ 2 m 2 C jHm j dC 1 s 1 CR s = = 2 ~ m j2 dS : c 2 2 0 R j H 0 2 2 jH~ m j2 dSc 1 ; 2 1 ; 2 S ªà ªà S ¤ ª®
= 1!2 : ¬
®¤áâ ¢«ïï ¢ ¯®á«¥¤¥¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï , ¯®«ã稬 H jH~ j2 dC m CR : = = 2 ¬ s 1 2 jH~ m j2 dS 0 1 ; 2 S ªà ¯®¬¨¬ ãá«®¢¨ï, ¯à¨ ª®â®àëå ¯®«ãç¥ íâ ä®à¬ã« . ।¯®« £ ¥âáï, çâ® ¢ ¢®«®¢®¤¥ ¯®ï¢«¥¨¥ ¯®â¥àì ¬ «® ¨§¬¥ï¥â ¯®«¥. â® ãá«®¢¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì àã襮 ¢ á«¥¤ãîé¨å á«ãç ïå: ) ¡«¨§®áâì ª ªà¨â¨ç¥áª®© ¢®«¥, ¡) «¨ç¨¥ ¢ë஦¤¥¨ï. ¥£ª® ¯®«ãç¨âì ä®à¬ã«ã, ª®â®à ï ®áâ ¥âáï ª®à४⮩ ¢ ®ªà¥áâ®á⨠ªà¨â¨ç¥áª®© ç áâ®âë. «ï í⮣® à áᬮâਬ ¯®«ãç¥ãî à ¥¥ â®çãî ä®à¬ã«ã 102
= 0 +
H (E~ H~ m RC (E~ H~ m
S
+ E~ H~ m ) ~n dC : + E~ H~ m ) ~z0 dS
«ï ®¯à¥¤¥«¥®á⨠à áᬮâਬ á«ãç © ¬ £¨âëå ¬®¤. í⮬ á«ãç ¥ ¯®¯¥à¥ç ï ç áâì ¬ £¨â®£® ¯®«ï ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¯®«¥ á¢ï§ ë á®®â®è¥¨¥¬
0 ~z E~ : H~ m¯®¯ = j! 0 m 0
«ï ªà¨â¨ç¥áª®© ç áâ®âë 0 ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì. ®í⮬㠯ਠ§ ¬¥¥ ᮣ« ᮠ⥮ਨ ¢®§¬ã饨© ¢ § ¬¥ ⥫¥ H~ ¯®¯ H~ m § ¬¥ â¥«ì ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì, çâ® ¨ ¯à¨¢®¤¨â ª ¥ª®à४â®áâ¨. â® ¬®¦® ¨§¬¥¨âì, ¢ëà §¨¢ ¯¥à¢® ç «ì® ¢ § ¬¥ ⥫¥ H~ ç¥à¥§ E~ ¯® ä®à¬ã«¥, «®£¨ç®© ¢ëè¥ ¯¨á ®©: ~ H~ ¯®¯ = j! ~z0 E: 0 ®á«¥ í⮣® § ¬¥¨¬ E~ E~ m ¢ ᮮ⢥âá⢨¨ á ⥮ਥ© ¢®§¬ã饨©: H j! 0 (E~ m H~ + E~ H~ m ) ~n dC
; 0 = = RC( jE~ j2 + jE~ j2 ) dS m 0 m S
=
H j! 0 (E~ m H~
+ E~ H~ m ) ~n dC C : R ( + 0 ) jE~ m j2 dS S
¬®¦ ï ®¡¥ áâ®à®ë à ¢¥á⢠+ 0 , ¯®«ã稬 H j! 0 (E~ m H~ + E~ H~ m ) ~n dC C
2 ; 02 = : R jE~ j2 dS m S
®¥ á®®â®è¥¨¥ ®áâ ¥âáï ª®à४âë¬ ¨ ¤«ï ªà¨â¨ç¥áª®© ç áâ®âë. ªà¨â¨ç¥áª®© ç áâ®â¥ 0 = 0. ®í⮬㠯®áâ®ï ï à á¯à®áâà ¥¨ï ¯®«ãç ¥âáï ¯ã⥬ ¨§¢«¥ç¥¨ï ª®àï ª¢ ¤à ⮣®. १ã«ìâ ⥠§ âãå ¨¥ í⮩ ç áâ®â¥ १ª® 㢥«¨ç¨¢ ¥âáï, ® ®áâ ¥âáï ª®¥çë¬. «®£¨ç® à¥è ¥âáï § ¤ ç ¨ ¤«ï í«¥ªâà¨ç¥áª¨å ¬®¤. ëç¨á«¨¬ § âãå ¨¥ ¤«ï ¥ª®â®àëå á«ãç ¥¢. 103
3.8.1. àאַ㣮«ìë© ¢®«®¢®¤.
H10 {¬®¤
®¬¯®¥âë ¬ £¨â®£® ¯®«ï í⮩ ¬®¤ë à ¢ë 2 Hz = a cos x a;
x Hx = j a sin a ; Hy = 0:
âáî¤
jH j2 =
4 a
cos2 x +
a
2 a
sin2 x a:
â¥£à « ¯® á¥ç¥¨î ¢®«®¢®¤ à ¢¥ ( 4 2) Z 2 2 a a ab 2 2 jH j dS = b 2 a + 2 a = 2 a a + = S
â ª ª ª
I C
2 42 = ab 2 a 2 ; 2
2 = g2 + 2 = k2 = 42 : + a 2 â¥£à « ¯® ª®âãàã á¥ç¥¨ï " 4 2# 4 4 3 a 4 a 2 jH j dC = 2 a b + 2 2 a + a = a 2b + 2 =
=
4 a
!
2 2b + a ªà2 :
®¤áâ ¢«ïï í⨠¨â¥£à «ë ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï , ¯®«ã稬 4 2ªà 2b + a 2 a = = 2 ¬ s 1 2 4 2 2 0 ab 1 ; 2 2 a 2 ªà 104
2 1 + 2ab 2 ¬ ªà : = b 0 s 2 1 ; 2 ªà
ਬ¥à: àאַ㣮«ìë© ¢®«®¢®¤ 1023 ¬¬2 , ¬¥¤ì. = 3 á¬, ¬ = 0 , b = 1 á¬, a = 2:3 á¬, ªà = 4:6 á¬, 0:64 10;4 á¬, f = 1010 æ. ;4 1 + 2 ; 3 2 0 : 64 10 = q 2:3 ; 4:62 1:14 10;4 ¥¯=ᬠ= 13 1 ; 43:6 = 9:9 10;4 ¤=ᬠ= 9:9 10;2 ¤=¬: §¬¥¥¨¥ § âãå ¨ï ¢ § ¢¨á¨¬®á⨠®â ç áâ®âë ¯à¥¤áâ ¢«¥® à¨á. α
ω
ω kp
3.8.2. àã£«ë© ¢®«®¢®¤. ®¤
H01
0 2 J0 (g0 r); Hz = g01 01 0 0 r ); Hr = j g01 J1 (g01 0 0 r ): E' = ;j!g01 J1 (g01
¯®¢¥àå®á⨠á⥪¨ ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¨¬¥¥â ⮫쪮 z -î ª®¬¯®¥âã (Hz 6= 0), ¯®í⮬ã I jH j2 dC = 2a g010 4 J02 (g010 a): C
105
«¥¥, ¢ëç¨á«¥¨¥ jH j2 dS 㤮¡® § ¬¥¨âì ¢ëç¨á«¥¨¥¬ ¨â¥£à S R « jE j2 dS , â ª ª ª E ¨¬¥¥â ⮫쪮 ®¤ã á®áâ ¢«ïîéãî: S
Z S
Z
Z
jH j2 dS = "0 jE j2 dS = "0 !2 20 g010 2 J12 (g010 r)2r dr = 0 0 S S
2 0 2Z 2 0 = 2! c2 g01 J1 (g01 r)r dr: 0 â¥£à « ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëç¨á«¥ ¨ ®ª §ë¢ ¥âáï à ¢ë¬ a
Za
0 r)r dr = a2 J 2 (g0 a): J12 (g01 2 0 01
0 ®¤áâ ¢«ïï í⨠¨â¥£à «ë ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï , ¯®«ã稬 Z 2 0 2 2 2 0 jH j2 dS = ! c2 g01 a J0 (g01 a): S
¥¯¥àì ¬®¦® ¢ëç¨á«¨âì (¯à¨ ¬ = 0 ): 0 4 J02 (g01 0 a) 2a g01 = = 2 s 1 2 !2 g0 2 a2 J 2 (g0 a) 0 01 2c 1 ; 2 c2 01 ªà 2 s 2ªà : = a 2 1 ; 2 ªà § ¤ ®£® á®®â®è¥¨ï á«¥¤ã¥â, çâ® á 㬥ì襨¥¬ ¤«¨ë ¢®«ë § âãå ¨¥ ã¡ë¢ ¥â ª ª 3=2 (â ª ª ª 1=2 ). â® ã¡ë¢ ¨¥ ï¥âáï á«¥¤á⢨¥¬ ⮣®, çâ® ®âáãâáâ¢ãî⠯த®«ìë¥ â®ª¨ ¢ á⥪ å, ¯®¯¥à¥çë¥ â®ª¨ ã¡ë¢ îâ á à®á⮬ ç áâ®âë. ®à®âª® ®áâ ®¢¨¬áï ¥é¥ ¯®â¥àïå ¢ á।¥, § ¯®«ïî饩 ¢®«®¢®¤, ¯à¥¤¯®« £ ï, çâ® ¯®â¥à¨ ¬ «ë. 106
ª ¨ ¯à¥¦¤¥,
= 2Pv¯®â1 : £àW ਠí⮬
Z P¯®â1 = 2 jE j2 dS; S
£¤¥ { ¯à®¢®¤¨¬®áâì á।ë. â® ¦¥ ¢à¥¬ï
Z W = 2" E 2 dS; S
¯®í⮬ã
= 2v " = £à
s! tg
2 2c 1 ; 2 ªà
=
s
tg
2 1 ; 2 ªà
;
= tg . £¤¥ !" 4.
4.1.
®«®¢®¤ ï «¨¨ï ¯¥à¥¤ ç¨
® á¨å ¯®à á ¨â¥à¥á®¢ « «¨èì áâàãªâãà ¯®«¥© à §«¨çëå ¬®¤ ¨ ªà¨â¨ç¥áª¨¥ ¤«¨ë ¢®«. áá«¥¤ã¥¬ ⥯¥àì à á¯à®áâà ¥¨¥ ¢®« ¢ ¢®«®¢®¤¥. áᬮâਬ ¢®«®¢®¤, à ¡®â î騩 ¢ ®¡« á⨠ç áâ®â, £¤¥ ¬®¦¥â à á¯à®áâà ïâìáï «¨èì ®¤ ®á®¢ ï ¬®¤ . ëá訥 ¬®¤ë ¯à¥¤¯®« £ îâáï ¥à á¯à®áâà ïî騬¨áï ¨ ¡ëáâà® § âãå î騬¨. ª ¡ë«® ᪠§ ® à ¥¥, à¥è¥¨¥ á®á⮨⠨§ ¤¢ãå ¢®«, à á¯à®áâà ïîé¨åáï ¢ ¯à®â¨¢®¯®«®¦ëå ¯à ¢«¥¨ïå ¨ ®â«¨ç îé¨åáï ¬®¦¨â¥«ï¬¨ ej z .
107
ãé¥á⢮¢ ¨¥ ⮩ ¨«¨ ¨®© ¨§ íâ¨å ¢®« ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ãá«®¢¨ï¬¨ ¢®§¡ã¦¤¥¨ï (ãá«®¢¨¥ ¨§«ã票ï).
᫨ ¯®«ã¡¥áª®¥çë© ¢®«®¢®¤ ¢®§¡ã¦¤ ¥âáï ¢ ç «¥ £¥¥à â®à®¬, â® ¢ ¥¬ áãé¥áâ¢ã¥â «¨èì ®¤ ¢®« , à á¯à®áâà ïîé ïáï ¢ ¯à ¢«¥¨¨ ®â £¥¥à â®à (á¬. à¨á.). ।¯®«®¦¨¬, çâ® ¢ ¢®«®¢®¤¥ áãé¥áâ¢ã¥â ¥®¤®à®¤®áâì, ¯à¨¬¥à, ¯à®¢®¤¨ª ¯®¯¥à¥ª ¢®«®¢®¤ . ®£¤ ¢¡«¨§¨ ¯à®¢®¤¨ª ®á®¢®© ¬®¤ë ¥¤®áâ â®ç® ¤«ï 㤮¢«¥â¢®à¥¨ï £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬, â ª ª ª ¤®¡ ¢«ï¥âáï ¥é¥ ãá«®¢¨¥ ¯à®¢®¤¨ª¥. ®¡é¥¬ á«ãç ¥ £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ ¬®¦® 㤮¢«¥â¢®à¨âì, ¥á«¨ § ¯¨á âì à¥è¥¨¥ ¢ ¢¨¤¥ áã¬¬ë ¯àאַ© ¨ ®¡à ⮩ ¢®« ®á®¢®© ¬®¤ë ¨ ¢ëáè¨å ¬®¤ á ᮮ⢥âá⢥® ¯®¤®¡à 묨 ª®íää¨æ¨¥â ¬¨. ª ª ª ¯®«ï ¢ëáè¨å ¬®¤ ¡ëáâà® § âãå îâ, â® ¥ª®â®à®¬ à ááâ®ï¨¨ ®â ¥®¤®à®¤®á⨠¢®« ¢®¢ì ¡ã¤¥â ¯à¥¤áâ ¢«ïâì ᮡ®© ®á®¢ãî ¬®¤ã. ® ¯à¨ í⮬ á«¥¢ ®â ¥®¤®à®¤®á⨠⥯¥àì ¡ã¤¥â ¤¢¥ ¢®«ë: ¯àï¬ ï ¨ ®âà ¦¥ ï, á¯à ¢ ¯®-¯à¥¦¥¬ã ⮫쪮 ¯à®è¥¤è ï ¯ ¤ îé ï ¢®« . ª¨¬ ®¡à §®¬, ®¡à â ï ¢®« ¢®§¨ª ¥â ¢á«¥¤á⢨¥ ®âà ¦¥¨ï ®â ¥®¤®à®¤®á⥩ ¢ ¢®«®¢®¤¥. âà ¦¥¨¥ ¬®¦® å à ªâ¥à¨§®¢ âì ª®íää¨æ¨¥â®¬ ®âà ¦¥¨ï ;, à ¢ë¬ ®â®è¥¨î ª®¬¯«¥ªáëå ¬¯«¨â㤠®âà ¦¥®© ¨ ¯ ¤ î饩 ¢®«: ; = ab ; £¤¥ a ¨ b { ¬¯«¨âã¤ë ¯ ¤ î饩 ¨ ®âà ¦¥®© ¢®«. ®¬¡¨ æ¨ï ¯ ¤ î饩 ¨ ®âà ¦¥ëå ¢®« ¤ ¥â áâ®ïçãî ¢®«ã, å à ªâ¥à¨§ã¥¬ãî ª®íää¨æ¨¥â®¬ áâ®ï祩 ¢®«ë ¯à殮¨ï ():
jbj = jjaajj + ; jbj : áᬮâਬ ¥®¤®à®¤®áâì, ®¡à §ã¥¬ãî ¬¥â ««¨ç¥áª®© ¯« á⨮©, § ªàë¢ î饩 ¢á¥ á¥ç¥¨¥ ¢®«®¢®¤ . í⮩ ¯« á⨥ ¯®¯¥à¥ç®¥ í«¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¯®«¥ à ¢® ã«î. ª®¬ã £à ¨ç®¬ã ãá«®¢¨î ¬®¦® 㤮¢«¥â¢®à¨âì á ¯®¬®éìî áã¬¬ë ¯ ¤ î饩 ¨ ®âà ¦¥®© ¢®« ®¤¨ ª®¢®© ¬¯«¨âã¤ë, ¢§ïâëå á ®¡à âë¬ § ª®¬ ¤«ï ¯®¯¥à¥ç®£® í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï. ¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® ¯®¯¥à¥çë¥ á®áâ ¢«ïî騥 ¬ £¨â®£® ¯®«ï 108
¯à¨ í⮬ ¯« á⨥ ᪫ ¤ë¢ îâáï (Ey = ;j! @@x , Hx = ;j @@y ). ਠí⮬ ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï à ¢¥ ;1. ªãî ¥®¤®à®¤®áâì ¥áâ¥á⢥® §¢ âì \ª®à®âª¨¬ § ¬ëª ¨¥¬" ¢®«®¢®¤ . §®¬ªãâë© ¢®«®¢®¤ ¯®«ãç¨âì ¤®áâ â®ç® âà㤮, â ª ª ª ®âªàëâë© ª®¥æ ¢®«®¢®¤ á¨«ì® ¨§«ãç ¥â ¢ ¯à®áâà á⢮. ¤¥ «ìë© å®«®á⮩ 室 ¬®¦® ¡ë«® ¡ë ¯®«ãç¨âì, § ¬ëª ï ª®¥æ ¢®«®¢®¤ ¯« á⨮© ¨§ ¨¤¥ «ì®£® ¬ £¥â¨ª á = 1. ®£® ¦¥ ¬®¦® ¤®áâ¨çì, § ª®à 稢 ï ¢®«®¢®¤ ¯« á⨮© à ááâ®ï¨¨ =4 ®â ⮣® á¥ç¥¨ï, £¤¥ ¥®¡å®¤¨¬® ¯®«ãç¨âì ãá«®¢¨¥ 宫®á⮣® 室 . «¨§¨àãï ¢®«ë ¢ ¢®«®¢®¤¥, ¬ë ¢áâà¥â¨¬áï á ¯®ïâ¨ï¬¨, ª®â®àë¥ ¯à¥¦¤¥ ¡ë«¨ ¢¢¥¤¥ë ¤«ï TEM-«¨¨©, ®¯¨áë¢ ¥¬ëå ⥫¥£à ä묨 ãà ¢¥¨ï¬¨. â «®£¨ï ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à®¢¥¤¥ § ç¨â¥«ì® ¤ «ìè¥. ஢¥¤¥¨¥ â ª®© «®£¨¨ ¯®§¢®«ï¥â ¨á¯®«ì§®¢ âì ¤«ï à áç¥â®¢ å à ªâ¥à¨á⨪ ¢®«®¢®¤ëå ãáâனá⢠१ã«ìâ âë, ¯®«ãç¥ë¥ ¢ ⥮ਨ 楯¥© ¨ TEM-«¨¨©. 4.2.
¥«¥£à äë¥ ãà ¢¥¨ï ¤«ï H-¢®« ¢ ¢®«®¢®¤¥
®«ï ¢ ¢®«®¢®¤¥ 㤮¢«¥â¢®àïîâ ãà ¢¥¨ï¬ ªá¢¥««
~ rot E~ = ;j!H; ~ rot H~ = j!"E: ã⥬ à §¤¥«¥¨ï ¯¥à¥¬¥ëå ¨§ íâ¨å ãà ¢¥¨© ¬®¦® ¯®«ãç¨âì ⥫¥£à äë¥ ãà ¢¥¨ï. «ï í⮣® § ¯¨è¥¬ ¯®«ï H-¬®¤ ¢ ¢¨¤¥ (ãç¨âë¢ ï, çâ® Ez = 0 ¤«ï H ¢®«)
E~ = E~ ¯®¯ = V (z ) ~e(x; y); H~ = H~ ¯®¯ + H~ z = I (z ) ~h(x; y) + H~ z ; ¯à¨ç¥¬ ¢¥ªâ®àë¥ äãªæ¨¨ ~e ¨ ~h ¨¬¥îâ ⮫쪮 ¯®¯¥à¥çë¥ á®áâ ¢«ïî騥 ¨ § ¢¨áïâ ⮫쪮 ®â ¯®¯¥à¥çëå ª®®à¤¨ â. ®¤áâ ¢«ïï í⨠¯®«ï ¢ ¯¥à¢®¥ ãà ¢¥¨¥ ªá¢¥«« ¨ ¢ë¤¥«ïï ¯®¯¥à¥çë¥ á®áâ ¢«ïî騥, ¯®«ã稬 [rot (V ~e )]¯®¯ = ; j! I ~h: 109
¬¥â¨¬, çâ® rot (V ~e ) = V rot ~e + grad V ~e. ¥à¢®¥ á« £ ¥¬®¥ ¥ ¨¬¥¥â ¯®¯¥à¥çëå á®áâ ¢«ïîé¨å. ª ª ª grad V = dV dz ~z0 , â®
dV ~z ~e = ; j!I ~h: dz 0 ¬®¦¨¬ íâ® ãà ¢¥¨¥ ~h: dV (~e ~h) ~z = ; j! (~h)2 I: 0 dz
®¤áâ ¢¨¬ ⥯¥àì ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï ¯®«¥© ¢® ¢â®à®¥ ãà ¢¥¨¥ ªá¢¥«« :
dI (~z ~h) + [rot H~ ]¯®¯ = j!"V ~e; z dz 0 â ª ª ª ~h = ; grad , â® rot ~h = 0. ¬¥â¨¬, çâ® rot H~ z ¨¬¥¥â ⮫쪮 ¯®¯¥à¥çë¥ á®áâ ¢«ïî騥. ஬¥
⮣®,
H~ z = gm2 ~z0 e; z ; E~ = ;j! rot ( ~z0 e; z ); ¯®í⮬ã
~ E~ = ; j! gm2 rot Hz ;
®âªã¤
gm2 E~ = ; gm2 V ~e: rot H~ z = ; j! j! ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ᮮ⢥âáâ¢ãî饥 ãà ¢¥¨¥ ¨ 㬮¦ ï ~e, ¯®«ã稬 dI (~e ~h) ~z = ; gm2 + j!" ~e 2 V: 0 dz
j!
ந⥣à¨à㥬 ¯®«ãç¥ë¥ ãà ¢¥¨ï ¯® á¥ç¥¨î ¢®«®¢®¤ S . ¥«¨ç¨ë ¨â¥£à «®¢ ®¯à¥¤¥«ïîâáï ãá«®¢¨ï¬¨ ®à¬¨à®¢ª¨. 110
®é®áâì ¯ ¤ î饩 ¢®«ë ¢ ¢®«®¢®¤¥ à ¢ Z Z P = 12 Re (E~ H~ ) ~z0 dS = 12 Re V I (~e ~h) ~z0 dS: S
S
áå®¤ï ¨§ ¯®á«¥¤¥£® ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï ¬®é®á⨠¥áâ¥á⢥® ¯à¨ïâì ®à¬¨à®¢ªã ~e ¨ ~h â ª®©, ç⮡ë
Z S
«¥¥,
(~e ~h) ~z0 dS = 1:
1 jV j2 Z "~e 2 dS = W = C1 jV j2 | e 2 2 S
í«¥ªâà¨ç¥áª ï í¥à£¨ï ¥¤¨¨æã ¤«¨ë ¢®«®¢®¤ . ¤¥áì
C1 =
Z
"~e 2 dS |
S
íª¢¨¢ «¥â ï ¥¬ª®áâì ¥¤¨¨æã ¤«¨ë «¨¨¨. «®£¨ç® Z ¯à®¤ 2 Wh¯®¯ = 21 jI j2 ~h2 dS = L1 2 jI j | S
¬ £¨â ï í¥à£¨ï ¥¤¨¨æã ¤«¨ë ¢®«®¢®¤ , á¢ï§ ï á ¯®¯¥à¥ç묨 ª®¬¯®¥â ¬¨ ¬ £¨â®£® ¯®«ï; §¤¥áì
L¯à®¤ 1 =
Z S
~h2 dS |
¯à®¤®«ì ï ¨¤ãªâ¨¢®áâì ¥¤¨¨æã ¤«¨ë. ®¤áâ ¢«ïï C1 ¨ L¯à®¤ 1 ¢ ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 ãà ¢¥¨ï, ¯®«ãç ¥¬
dV = ; j!L¯à®¤I; dI = ; j!C V ; V 1 1 dz dz j!"=gm2 C1 : ® 111
" 1 ¯®¯ gm2 C1 = !m2 C1 = L1 |
¯®¯¥à¥ç ï ¨¤ãªâ¨¢®áâì ¥¤¨¨æã ¤«¨ë. íâ¨å ®¡®§ 票ïå ãà ¢¥¨ï ¯à¨®¡à¥â îâ ä®à¬ã
dV = ;j!L¯à®¤I; 1 dz dI = ;(j!C + 1 ) V: 1 dz j!L¯®¯ 1 ⮠⥫¥£à äë¥ ãà ¢¥¨ï ¤«ï ¢®« H-⨯ ¢ ®¤®à®¤®¬ ¢®«®¢®¤¥. «®£¨çë¬ ®¡à §®¬ ¬®¦® ¯®«ãç¨âì ãà ¢¥¨ï ¤«ï E-¢®« (¢¬¥áâ® ¯à®¤ L¯®¯ 1 㦮 ¢¢¥á⨠C1 ). § ¯®«ãç¥ëå ãà ¢¥¨© á«¥¤ã¥â, çâ® 1 Z1 = j!L¯à®¤ 1 ; Y1 = j!C1 + j!L¯®¯ : 1 ¥®¡å®¤¨¬® ®â¬¥â¨âì, çâ® ¯à¨¢¥¤¥®¥ ¢ëè¥ ®¯à¥¤¥«¥¨¥ ⮪ ¨ ¯à殮¨ï ¢ ¢®«®¢®¤¥ ¥ ®¯à¥¤¥«ï¥â ¨å ®¤®§ ç®. á ¬®¬ ¤¥«¥, 㬮¦¨¬ ¯à殮¨¥ ¯à®¨§¢®«ìë© ¯®áâ®ïë© ¬®¦¨â¥«ì, ⮪ à §¤¥«¨¬ â ª®© ¦¥ ¬®¦¨â¥«ì. ®£¤ ®à¬¨à®¢ª ¯® ¬®é®á⨠á®åà ï¥âáï. ⥫¥£à äëå ãà ¢¥¨ïå Z1 ¨ Y1 ¨§¬¥ïâáï â ª, çâ® ¨å ¯à®¨§¢¥¤¥¨¥ ®áâ ¥âáï ¯à¥¦¨¬ (â.¥. ¯®áâ®ï ï à á¯à®áâà ¥¨ï á®åà ï¥âáï), ®â®è¥¨¥, â.¥. ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥, ¨§¬¥ï¥âáï. «¥¤®¢ ⥫ì®, ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ®¯à¥¤¥«¥® ¥®¤®§ ç®. ¯à¨¬¥à, ¤«ï ¯àאַ㣮«ì®£® ¢®«®¢®¤ (á ¬®¤®© H10 ) ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ®¯à¥¤¥«ïîâ á«¥¤ãî騬¨ ᯮᮡ ¬¨. ¯à¥¤¥«¨¬ ⮪ I ª ª ¨â¥£à « ®â ¯à®¤®«ì®© á®áâ ¢«ïî饩 ¯«®â®á⨠⮪ è¨à®ª®© á⥪¥. ®£¤ ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ®¯à¥¤¥«ï¥âáï á«¥¤ãî饩 ä®à¬ã«®©: P = 12 jI j2 ZI : ®é®áâì à ¢ Z Z x P = 12 Ex Hy dxdy = 12 A! sin x a A sin a dxdy = S
S
112
2 = ab 4 A ! :
®ª à ¢¥
I =
Za
Hx dx =
Za
2a A sin x a dx = A :
0 0 âáî¤ ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ à ¢® 2 2 b = ZI = j2IPj2 = 8 ab ! 8 a
q
p="
:
1 ; 2 =2ªà «®£¨ç® ¬®¦® ¢¢¥á⨠¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ç¥à¥§ ¯à殮¨¥ ¢ æ¥âॠ¢®«®¢®¤ : p=" 2 j U j b q ZU = 2P = 2 a : 1 ; 2 =2ªà 4.3.
ª®¥ç®¥ ãáâனá⢮ (¤¢ã寮«îᨪ)
।¯®«®¦¨¬, çâ® ª ª®æã ¢®«®¢®¤ ¯à¨á®¥¤¨¥® § ¬ªã⮥ í«¥ªâத¨ ¬¨ç¥áª®¥ ãáâனá⢮ (á¬. à¨á.). «ï § ¬ªã⮩ ¯®¢¥àå®áâ¨, ®ªà㦠î饩 ®ª®¥ç®¥ ãáâனá⢮, á¯à ¢¥¤«¨¢ ⥮६ ®©â¨£ 1 I (E~ H~ )~n dS = P + 2j! (W ; W ): h e 2 S
ª ª ª ¯®«ï ¢¥§¤¥, ªà®¬¥ á¥ç¥¨ï ¢®«®¢®¤ , à ¢ë ã«î, â® ¯®¢¥àå®áâë© ¨â¥£à « ®¡à é ¥âáï ¢ ¨â¥£à « ¯® á¥ç¥¨î ¢®«®¢®¤ . ®¤áâ ¢«ïï E~ ¨ H~ ¨ ãç¨âë¢ ï ãá«®¢¨¥ ®à¬¨à®¢ª¨, ¯®«ã稬 1 U I = P + 2j!(W ; W ): h e 2 ®¥ á®®â®è¥¨¥ «®£¨ç® ¯®«ã祮¬ã ¢ ⥮ਨ 楯¥© ¨ ¯®§¢®«ï¥â ¢¢¥á⨠¯®«®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¨ ¯à®¢®¤¨¬®áâì. 113
4.3.1. ®«®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¨ ¯à®¢®¤¨¬®áâì
¢¥¤¥¬ ¯®«®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¨ ¯®«ãî ¯à®¢®¤¨¬®áâì á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬:
Z = UI ; Y = UI :
®«ã祮¥ á®®â®è¥¨¥ ¯®§¢®«ï¥â ©â¨ í¥à£¥â¨ç¥áª¨¥ ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï íâ¨å ¢¥«¨ç¨. ¨¬¥®, ¯®¤áâ ¢«ïï U = Z I , ¯®«ã稬 1 jI j2 Z = P + 2j! (W ; W ); h e 2 ®âªã¤ Z = P + 2j!1(Wh ; We ) = R + jX: 2 2 jI j «®£¨ç® í⮬ã, ¯®¤áâ ¢«ïï I = Y U , ¯®«ã稬 Y = P + 2j!1 (We ; Wh ) = G + jB: 2 2 jU j § íâ¨å á®®â®è¥¨© ¨¬¥¥¬
R = Re Z = Z (j!) +2 Z (;j!) ; X = Im Z = Z (j!) ;2j Z (;j!) ; Y (j!) = Y (;j!); G = Re Y = Y (j!) +2 Y (;j!) ; B = Im Y = Y (j!) ;2j Y (;j!) : âáî¤ á«¥¤ã¥â, çâ® R; G { ç¥âë¥ äãªæ¨¨ ç áâ®âë, X; B { ¥ç¥âë¥ Z (j!) = Z (;j!);
äãªæ¨¨ ç áâ®âë. ஬¥ ⮣®: 1. R 0, â ª ª ª P 0. 2.
᫨ P = 0, â® Z { ç¨áâ® ¬¨¬ ï ¢¥«¨ç¨ . 3.
᫨ Wh ; We = 0, â® X = 0 ¨«¨ B = 0, ç⮠ᮮ⢥âáâ¢ã¥â १® áã. 114
4.3.2. ®«ë ¢ ®ª®¥ç®¬ ãáâனá⢥
áᬮâਬ ¯ ¤ îéãî ¨ ®âà ¦¥ãî ¢®«ë § ¦¨¬ å ®ª®¥ç®£® ãáâனá⢠. ¡®§ 稬 ª®¬¯«¥ªáë¥ ¬¯«¨âã¤ë ¯ ¤ î饩 ¨ ®âà ¦¥®© ¢®« ç¥à¥§ a ¨ b. ®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ®¯à¥¤¥«¨¬ ª ª ; = ab : ਠí⮬ ¬®é®á⨠¯ ¤ î饩 ¨ ®âà ¦¥®© ¢®« à ¢ë P¯ ¤ = 12 jaj2 ; P®âà = 21 jbj2 : ª ª ª í«¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¯®«ï ¯ ¤ î饩 ¨ ®âà ¦¥®© ¢®« ᪫ ¤ë¢ îâáï, ¬ £¨âë¥ { ¢ëç¨â îâáï, â®
U = p(a + b) = pa(1 + ;); I = 1p (a ; b) = 1p a(1 ; ;): ®¦¨â¥«¨ p ¨ 1=p ®¡à âë ¢ ᨫ㠮ନ஢ª¨ ¯® ®â®è¥¨î ª ¬®é®áâ¨. âáî¤ á®¯à®â¨¢«¥¨¥ ®ª®¥ç®£® ãáâனáâ¢ à ¢® + ;: Z = UI = p2 11 ; ; ਠ; = 0 ¤®«¦® ¡ëâì Z = Z0 , ®âªã¤ p2 = Z0. ¥è ï ®â®á¨â¥«ì® ;, ¯®«ã稬
Z0 ; = ZZ ; + Z0 : ª 㪠§ ® ¢ëè¥, ¢ë¡®à ¢®«®¢®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¥®¤®§ ç¥. à拉 á«ãç ¥¢ 㤮¡® ¢ë¡¨à âì ⮪ ¨ ¯à殮¨¥ â ª, çâ®¡ë ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¡ë«® à ¢® ¥¤¨¨æ¥, â.¥., ¯® áãé¥áâ¢ã, ®à¬¨à®¢ âì ᮯà®â¨¢«¥¨¥ £à㧪¨ ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥. ®£¤ + ; ; ; = z ; 1: z = 11 ; ; z +1 «®£¨ç® { ¤«ï ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨. 115
ਠ«î¡®¬ p, ¯®¤áâ ¢«ïï ¯à殮¨¥ ¨ ⮪ ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï U I , ¯®«ã稬 (1 + ;)(1 ; ; ) 12 jaj2 = P + 2j!(We ; Wh ); ®âªã¤ (1 + ;)(1 ; ; ) = P + 2j!1(We ; Wh ) ; 2 2 jaj §¤¥«ïï ¢¥é¥áâ¢¥ë¥ ¨ ¬¨¬ë¥ ç áâ¨, ¯®«ã稬 1 ; ; ; = 1 P ; 2 2 jaj (; ; ; ) = 2j!(W1e ; Wh ) : 2 2 jaj ª ª ª P 0, â® ; ; 1 ¨ j;j 1. ®«ãç¥ë¥ ¢ëè¥ á®®â®è¥¨ï ¯®§¢®«ïî⠩⨠;: ; =
p
1 ; P 0 e j' ;
¯à¨ç¥¬ ;; P0 = P : sin ' = Im 1 jaj2 j;j 2 4.4.
®¥¤¨¥¨¥ ¥áª®«ìª¨å ¢®«®¢®¤®¢
®«ãç¥ë¥ १ã«ìâ âë ¬®£ãâ ¡ëâì ®¡®¡é¥ë á«ãç ©, ª®£¤ ᮥ¤¨¥ë ¥áª®«ìª® ¢®«®¢®¤ëå «¨¨© ¯¥à¥¤ ç¨, ¯à¨ç¥¬ ¢ ®¡é¥¬ á«ãç ¥
116
¢®«®¢®¤ë ¬®£ãâ ¨¬¥âì à §«¨çë¥ á¥ç¥¨ï. ãáâì ¤ ® ᮥ¤¨¥¨¥ N ¢®«®¢®¤®¢. ⮠ᮥ¤¨¥¨¥ ¯®¬¥á⨬ ¢ § ¬ªãâãî ¯®¢¥àå®áâì S , ¯¥à¥á¥ª îéãî ¢á¥ ¢®«®¢®¤ë ¯® ¯«®áª®áâï¬, ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïàë¬ ¨å ®áï¬ (á¬. à¨á.). ᯮ«ì§®¢ ¨¥ ª®¬¯«¥ªá®© â¥®à¥¬ë ®©â¨£ á ãç¥â®¬ ®à¬¨à®¢ª¨ ¯®¯¥à¥çëå ¢¥ªâ®àëå äãªæ¨© ¤ ¥â ¢ í⮬ á«ãç ¥
S
1 X U I = P + 2j! (W ; W ); h e 2 n n n £¤¥ P { á।ïï à áᥨ¢ ¥¬ ï ¢ ᮥ¤¨¥¨¨ ¬®é®áâì, Wh ¨ We { á।¨¥ § ¯ áë í¥à£¨¨ ¬ £¨â®£® ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«¥©, n { ®¬¥à ¢å®¤ . 4.4.1. âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¨ ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨
§ «¨¥©®á⨠ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« á«¥¤ã¥â «¨¥© ï § ¢¨á¨¬®áâì ¯à殮¨© ®â ⮪®¢
Un =
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Znm Im :
®íää¨æ¨¥âë Znm ®¡à §ãîâ ¬ âà¨æã
Z = fZnm g ; §ë¢ ¥¬ãî ¬ âà¨æ¥© ¯®«®£® ¢å®¤®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¬®£®¯®«îᨪ . ª § ®¥ ¢ëè¥ á®®â®è¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ® ¢ ¬ âà¨ç®© ä®à¬¥
U = Z I; £¤¥ U (U1 ; U2 ; : : : ; UN ) ¨ I (I1 ; I2 ; : : : ; IN ) { ᮢ®ªã¯®á⨠¯à殮¨© ¨
⮪®¢ ¢å®¤®¢. â® á®®â®è¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ®¡à 饮: 117
I = Y U; £¤¥ Y = fYnm g { ¬ âà¨æ ¯®«®© ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨. 祢¨¤®, çâ® Y = Z ;1 . ®«ã祮¥ ¢ëè¥ á®®â®è¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ® ¢ ¢¨¤¥ 1 U I = P + 2j! (W ; W ) h e 2 ¨«¨, ¯®¤áâ ¢«ïï U = Z I , 1 I ZI = P + 2j! (W ; W ): h e 2 4.4.2. ¨¬¬¥âà¨ï ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï (¯à®¢®¤¨¬®áâ¨)
âà¨æë ¯®«®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¨ ¯®«®© ¯à®¢®¤¨¬®á⨠®¡« ¤ îâ ¢ ¦ë¬ ᢮©á⢮¬ ᨬ¬¥âਨ. ⮠᢮©á⢮ ¬®¦¥â ¡ëâì ¤®ª § ® á ¯®¬®éìî «¥¬¬ë ®à¥æ . ।¯®«®¦¨¬, çâ® ¢ ¥ª®â®à®© ®¡« á⨠V ¨§¢¥áâë ¤¢ à¥è¥¨ï ®¤®à®¤ëå ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« ¯à¨ ®¤®© ¨ ⮩ ¦¥ ç áâ®â¥. ᥠ¢¥«¨ç¨ë, ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 í⨬ à¥è¥¨ï¬, ¡ã¤¥¬ ®¡®§ ç âì ¨¤¥ªá ¬¨ 1 ¨ 2 ᢥàåã. áᬮâਬ ¢ëà ¦¥¨¥ div (E~ (1) H~ (2) ) ; div (E~ (2) H~ (1) ) = H~ (2) rot E~ (1) ; E~ (1) rot H~ (2) ;
; H~ (1) rot E~ (2) + E~ (2) rot H~ (1)
à ¢ ï ç áâì ¢ ᨫã ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« à ¢ ;j!H~ (2)H~ (1) ; j!E~ (1) "E~ (2) + j!H~ (1) H~ (2) + j!E~ (2)"E~ (1) ¨ ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì, ¥á«¨ ¨ " { ᪠«ïàë ¨«¨ ᨬ¬¥âà¨çë¥ â¥§®àë1 . â ª, ¯®«ãç ¥¬ à ¢¥á⢮ div (E~ (1) H~ (2) ) ; div (E~ (2) H~ (1)) = 0; 1 ¥«¨ç¨ë ¨ " ¬®£ãâ ¡ëâì ª®¬¯«¥ªá묨, ¥á«¨ ¯à¨áãâáâ¢ãîâ ¯®â¥à¨ ¢ á⥪ å ¨ á।¥, § ¯®«ïî饩 ¯à®áâà á⢮.
118
ª®â®à®¥ ï¥âáï ¢ëà ¦¥¨¥¬ «¥¬¬ë ®à¥æ ¢ ¤¨ää¥à¥æ¨ «ì®© ä®à¬¥. ⥣à¨àãï ¯® ®¡ê¥¬ã V , ®£à ¨ç¥®¬ã ¯®¢¥àå®áâìî S , ¯¥à¥¢¥¤¥¬ íâã «¥¬¬ã ¢ ¨â¥£à «ìãî ä®à¬ã (¯à¥®¡à §ãï ®¡ê¥¬ë© ¨â¥£à « ¢ ¯®¢¥àå®áâë©):
I S
fE~ (1) H~ (2) ; E~ (2) H~ (1) g ~n dS = 0:
롥६ ¯®¢¥àå®áâì S â ª, çâ®¡ë ® ®å¢ âë¢ « ¢®«®¢®¤®¥ á®ç«¥¥¨¥ á à㦨, ¯¥à¥á¥ª ï ¢®«®¢®¤ë ¯® ¯«®áª®áâï¬, ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïàë¬ ®á¨ ¢®«®¢®¤®¢. ëà ¦ ï ¯®«¥ ¢ ¢®«®¢®¤ å ç¥à¥§ ¯à殮¨ï ¨ ⮪¨ ¨ ãç¨âë¢ ï ®à¬¨à®¢ªã ¢¥ªâ®àëå äãªæ¨©, ¯®«ã稬 á«¥¤ãî饥 à ¢¥á⢮: X (1) (2) [Un In ; Un(2) In(1) ] = 0: n
¤¥áì n { ®¬¥à ¢®«®¢®¤ . ®¥ ãà ¢¥¨¥ á¯à ¢¥¤«¨¢® ¤«ï «î¡ëå ¤¢ãå ᮢ®ªã¯®á⥩ ¯à殮¨© ¨ ᮮ⢥âáâ¢ãîé¨å ⮪®¢, ¯à¨«®¦¥ëå ª § ¦¨¬ ¬ ᮥ¤¨¥¨ï. ®«ã祮¥ ãà ¢¥¨¥ ¬®¦® § ¯¨á âì ¢ ¬ âà¨ç®© ä®à¬¥: U (1) I (2) ; U (2) I (1) = 0: ¤¥áì U ¨ I { ᮢ®ªã¯®á⨠(¬ âà¨æë) ¯à殮¨© ¨ ⮪®¢. ¤à㣮© áâ®à®ë, ¯à殮¨ï ¨ ⮪¨ á¢ï§ ë ¬ âà¨çë¬ á®®â®è¥¨¥¬
U = Z I: ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¯¨á ®¥ ¢ëè¥ ãà ¢¥¨¥, ¯®«ã稬 I (2) Z I (1) ; I (1) Z I (2) = 0: ¥à¥áâ ¢«ïï ᮬ®¦¨â¥«¨ ¢ ¯¥à¢®¬ á« £ ¥¬®¬, ᮣ« á® ¨§¢¥á⮬ã ᢮©áâ¢ã ¬ âà¨æ ¯®«ã稬 I (1) Z T I (2) ; I (1) Z I (2) = 0; £¤¥ Z T { âà ᯮ¨à®¢ ï ¬ âà¨æ . ª ª ª ¯®«ã祮¥ á®®â®è¥¨¥ ¢ë¯®«ï¥âáï ¤«ï ¯à®¨§¢®«ìëå ⮪®¢ I (1) ¨ I (2) , â® ¨§ í⮣® á«¥¤ã¥â, çâ® 119
Z T = Z , â.¥. ¬ âà¨æ Z ¤¥©áâ¢¨â¥«ì® á¨¬¬¥âà¨ç . á«®¢¨¥¬ í⮣®
ï¥âáï á¯à ¢¥¤«¨¢®áâì «¥¬¬ë ®à¥æ , ¤«ï 祣® ¥®¡å®¤¨¬® ¨ ¤®áâ â®ç®, çâ®¡ë ¨ " áà¥¤ë ¡ë«¨ «¨¡® ᪠«ïà ¬¨, «¨¡® ᨬ¬¥âà¨ç묨 ⥧®à ¬¨. ¨¬¬¥âà¨ï ¬ âà¨æë ¯®«®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï Z ï¥âáï ¢ëà ¦¥¨¥¬ ¨§¢¥á⮣® ¯à¨æ¨¯ ¢§ ¨¬®áâ¨. «®£¨ç® ¬®¦¥â ¡ëâì ¤®ª § ® ᢮©á⢮ ᨬ¬¥âਨ ¬ âà¨æë ¯à®¢®¤¨¬®á⨠Y . 4.4.3. ®£®¯®«îᮥ á®ç«¥¥¨¥ ¡¥§ ¯®â¥àì
® ¬®£¨å á«ãç ïå á®ç«¥¥¨¥ ®¡« ¤ ¥â á⮫쪮 ¬ «ë¬¨ ¯®â¥àﬨ, çâ® ¨¬¨ ¬®¦® ¯à¥¥¡à¥çì ¨ à áᬠâਢ âì á®ç«¥¥¨¥ ¡¥§ ¯®â¥àì. í⮬ á«ãç ¥, ª ª 㢨¤¨¬ ¤ «ìè¥, ¢á¥ í«¥¬¥âë ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï (¨ ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨) ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ ᮡ®© ç¨áâ® ¬¨¬ë¥ ¢¥«¨ç¨ë. 㤥¬ ¨á室¨âì ¨§ ©¤¥®£® ¢ëè¥ á®®â®è¥¨ï 1 I ZI = 1 X I Z I = P + 2j! (W ; W ): h e 2 2 n;m n nm m á«ãç ¥ ãáâனá⢠¡¥§ ¯®â¥àì P = 0 ¨ 1 X I Z I = 2j! (W ; W ); h e 2 n;m n nm m â.¥. á㬬 ï¥âáï ç¨áâ® ¬¨¬®©. ®ª ¦¥¬, çâ® ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¢á¥ í«¥¬¥âë Znm ç¨áâ® ¬¨¬ë¥. «ï í⮣® à áᬮâਬ â ª®© ०¨¬, ª®£¤ ¢á¥ § ¦¨¬ë, ªà®¬¥ ®¤®£®, à §®¬ªãâë, â.¥. ¢á¥ In = 0, ªà®¬¥ ®¤®£® ⮪ Ik 6= 0. ®£¤ ¯à¨¢¥¤¥ ï ¢ëè¥ á㬬 ᢮¤¨âáï ª ®¤®¬ã á« £ ¥¬®¬ã: 1 Z I I = 2j! (W ; W ); h e 2 kk k k ®âªã¤ á«¥¤ã¥â, çâ® ¢á¥ ¤¨ £® «ìë¥ í«¥¬¥âë Zkk { ç¨áâ® ¬¨¬ë¥. ¥¯¥àì à áᬮâਬ ०¨¬, ª®£¤ ¢á¥ In à ¢ë ã«î, ªà®¬¥ ¤¢ãå ⮪®¢ Ik 6= 0 ¨ Im 6= 0. ®£¤ ¢ á㬬¥ ®áâ ¥âáï ç¥âëॠ童 : 1 fI I Z + I I Z + I Z I + I Z I g = 2j! (W ; W ): m m mm h e m mk k k km m 2 k k kk
᫨ Zmk = Zkm , â® ¤«ï ¢ë¯®«¥¨ï í⮣® à ¢¥á⢠¤®«¦® ¡ëâì 120
Re (Im Ik + Ik Im )Zmk = 0: ª ª ª á㬬 Im Ik + Ik Im ¢¥é¥á⢥ , â® ¨§ í⮣® à ¢¥á⢠᫥¤ã¥â, çâ® Re Zmk = 0; çâ® ¨ âॡ®¢ «®áì ¤®ª § âì. «®£¨ç® ¤®ª §ë¢ ¥âáï, çâ® ¢ ¤ ®¬ á«ãç ¥ ¢á¥ í«¥¬¥âë ¬ âà¨æë ¯à®¢®¤¨¬®á⨠⠪¦¥ ¬¨¬ë. 4.4.4. ਠæ¨ï ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï (¯à®¢®¤¨¬®áâ¨) á®ç«¥¥¨ï ¡¥§ ¯®â¥àì
«¥¬¥âë ¬ âà¨æë ¯®«®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï (¯à®¢®¤¨¬®áâ¨) ïîâáï äãªæ¨® « ¬¨ ¢¥ªâ®àëå äãªæ¨© í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨ ¬ £¨â®£® ¯®«¥©.
᫨ ¢ àì¨à®¢ âì äãªæ¨¨ ¯®«¥©, â® í«¥¬¥âë ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï â ª¦¥ ¡ã¤ãâ ¢ àì¨à®¢ âìáï. «ï ¢ëç¨á«¥¨ï ¨å ¢ ਠ樨 ¡ã¤¥¬ ¨á室¨âì ¨§ á®®â®è¥¨ï
I ZI = 4j! (Wh £¤¥
Z
; We ) = j! (jH j2 ; "jE j2 ) dV; V
Z 2 Z 2 Wh = 12 jH2 j dV; We = 21 "jE2 j dV: V
V
¤¥áì ¨â¥£à « ¡¥à¥âáï ¯® ®¡ê¥¬ã V , ®£à ¨ç¥®¬ã ¯®¢¥àå®áâìî S , ᮢ¯ ¤ î饩 á ¢ãâ॥© ¯®¢¥àå®áâìî á®ç«¥¥¨ï ¨ ¯¥à¥á¥ª î饩
¢®«®¢®¤ë ¯® ¯«®áª®áâï¬, ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïàë¬ ®áï¬ ¢®«®¢®¤®¢. ।¯®«®¦¨¬, çâ® ¢ àì¨àã¥âáï ⮫쪮 ¬ £¨â®¥ ¯®«¥, í«¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¨§¬¥ï¥âáï ¢ § ¢¨á¨¬®á⨠®â ¬ £¨â®£® ᮣ« á® ¢â®à®¬ã ãà ¢¥¨î ªá¢¥«« ~ E~ = 1 rot H:
j!"
®¤áâ ¢¨¬ íâ® ¢ ¯à¨¢¥¤¥®¥ ¢ëè¥ á®®â®è¥¨¥ 121
I ZI = j!
V
j Z
= !"
V
Z
jH~ j2 ; !2""2 jrot H~ j2 dV =
j Z k2 H~ H~ ; rot H~ rot H~ dV: k2 jH~ j2 ; jrot H~ j2 dV = !" V
®§ì¬¥¬ ⥯¥àì ¢ ਠæ¨î ¯à ¢®© ¨ «¥¢®© ç á⥩:
j Z k2 H~ H~ + k2 H~ H~ ; I ZI + I ZI + I ZI = !" V
; rot H~ rot H~ ; rot H~ rot H~ dV: ®á¯®«ì§ã¥¬áï ¢¥ªâ®àë¬ â®¦¤¥á⢮¬ div (rot H~ H~ ) = H~ rot rot H~ ; rot H~ rot H~ ; ¨§ ª®â®à®£® á«¥¤ã¥â, çâ®
~ ;rot H~ rot H~ = div (rot H~ H~ ) ; H~ rot rot H; ;rot H~ rot H~ = div (rot H~ H~ ) ; H~ rot rot H~ :
®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ãà ¢¥¨¥ ¢ ਠ権, ¯®«ã稬
j Z h(k2 H~ ; rot rot H~ ) H~ + I ZI + I ZI + I ZI = !"
i ~
+ (k2 H~ ; rot rot H~ ) H dV ;
V
Ih S
i
(rot H~ H~ ) ~n + (rot H~ H~ ) ~n dS:
¤¥áì ~n { ¢ãâà¥ïï ¯® ®â®è¥¨î ª ¯®¢¥àå®á⨠¥¤¨¨ç ï ®à¬ «ì. ~ ¯à ¢ãî ç áâì í⮣® à ¢¥á⢠¬®¦® ¯à¥ç¨âë¢ ï, çâ® rot H~ = j!"E; ®¡à §®¢ âì:
j Z h(k2 H~ ; rot rot H~ ) H~ + I ZI + I ZI + I ZI = !" V
122
+ (k2 H~ ; rot rot H~ ) H~ dV +
S
E~ H~ + E~ H~ ~n dS:
®ª ¦¥¬ ⥯¥àì, çâ® ¥á«¨ H~ 㤮¢«¥â¢®àï¥â ãà ¢¥¨î k2 H~ ; rot rot H~ = 0 ¨ £à ¨ç®¬ã ãá«®¢¨î rot H~ ~n = 0; ¨«¨ E~ ~n = 0 (çâ® ®¤® ¨ â® ¦¥), â® ¢ ਠæ¨ï Z = 0. ¥©á⢨⥫ì®, ¢ í⮬ á«ãç ¥ ®¡ê¥¬ë© ¨â¥£à « ¢ ¯à ¢®© ç á⨠¯¨á ®£® ¢ëè¥ à ¢¥á⢠®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì. áâì ¯®¢¥àå®á⮣® ¨â¥£à « , ¢§ïâ ï ¯® ¢ãâ॥© ¯®¢¥àå®á⨠á®ç«¥¥¨ï, ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì ¢ á¨«ã £à ¨çëå ãá«®¢¨©, ®áâ «ì ï ç áâì í⮣® ¨â¥£à « ¯à¥¢à é ¥âáï ¢ áã¬¬ã ¨â¥£à «®¢ ¯® ¯®¯¥à¥çë¬ á¥ç¥¨ï¬ ¢®«®¢®¤®¢. ëà ¦ ï ¯®«¥ ¢ ¢®«®¢®¤ å ç¥à¥§ ¯à殮¨ï ¨ ⮪¨, ¯®«ã稬 ¢ ¨â®£¥ á«¥¤ãî饥 à ¢¥á⢮: I ZI + I ZI + I ZI = I ZI ; I Z I: ® ¤«ï á®ç«¥¥¨ï ¡¥§ ¯®â¥àì Z = ;Z . ®¤áâ ¢«ïï ¢ ¯à ¢ãî ç áâì à ¢¥á⢠¨ ¯à¨¢®¤ï ¯®¤®¡ë¥ ç«¥ë ¢ ¯à ¢®© ¨ «¥¢®© ç áâ¨, ¯®«ãç ¥¬ ¨áª®¬®¥ à ¢¥á⢮ I ZI = 0: á«¥¤á⢨¥ ¯à®¨§¢®«ì®á⨠⮪®¢ ®âáî¤ á«¥¤ã¥â Z = 0. â ª, ¢ ਠæ¨ï ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì ¯à¨ á«¥¤ãîé¨å ãá«®¢¨ïå: 1. ®«¥ H~ 㤮¢«¥â¢®àï¥â ãà ¢¥¨î ¥«ì¬£®«ìæ k2 H~ ; rot rot H~ = 0: 2. £¥æ¨ «ì ï á®áâ ¢«ïîé ï rot H~ ¨«¨, çâ® à ¢®á¨«ì®, â £¥æ¨ «ì ï á®áâ ¢«ïîé ï í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï E~ à ¢ ã«î. ® íâ® § ç¨â, çâ® H~ ï¥âáï à¥è¥¨¥¬ ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« ¯à¨ áâ ¤ àâëå £à ¨çëå ãá«®¢¨ïå. «¥¤®¢ ⥫ì®, à¥è¥¨¥ í«¥ªâத¨ ¬¨ç¥áª®© § ¤ ç¨ á®®¡é ¥â ¬ âà¨æ¥ ᮯà®â¨¢«¥¨ï Z , à áᬠâਢ ¥¬®© ª ª äãªæ¨® «, áâ 樮 ஥ § 票¥. ¬¥â¨¬, çâ® í«¥ªâத¨ ¬¨ç¥áª¨¥ £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¢ ¤ ®¬ á«ãç ¥ ïîâáï ¥áâ¥á⢥묨 £à ¨ç묨 ãá«®¢¨ï¬¨ ᮮ⢥âáâ¢ãî饩 ¢ ਠ樮®© § ¤ ç¨. 123
«®£¨ç® ¬®¦¥â ¡ëâì à áᬮâॠá«ãç © ¢ ਠ樨 í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï. ਠí⮬ ¯®«ãç ¥âáï á®®â®è¥¨¥, ª®â®à®¥ ®¯à¥¤¥«ï¥â ¢ ਠæ¨î ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨©:
j Z h(k2 E~ ; rot rot E~ ) E~ + I ZI + I ZI + I ZI = ! V
i
+ (k2 E~ ; rot rot E~ ) E~ dV +
Ih i H~ E~ + H~ E~ ~n dS: S
«ï ⮣® çâ®¡ë ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¢ ਠæ¨ï Z ®¡à ⨫ áì ¢ ã«ì, í«¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¯®«¥ E~ ¤®«¦® 㤮¢«¥â¢®àïâì ãà ¢¥¨î ¥«ì¬£®«ìæ . ஬¥ ⮣®, â £¥æ¨ «ì ï á®áâ ¢«ïîé ï ¢ ਠ樨 E~ ¤®«¦ ®¡à é âìáï ¢ ã«ì ¯®¢¥àå®á⨠á®ç«¥¥¨ï. ਠí⮬, ª ª ¢¨¤¨¬, ¥ ª« ¤ë¢ ¥âáï £à ¨ç®¥ ãá«®¢¨¥ á ¬® ¯®«¥ E~ . ⮬ã ãá«®¢¨î äãªæ¨ï E~ ¤®«¦ 㤮¢«¥â¢®àïâì ¢ ᨫã âॡ®¢ ¨© í«¥ªâத¨ ¬¨ª¨, ® ¥ ®¡à é¥¨ï ¢ ã«ì ¢ ਠ樨 ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï. í⮬ á®á⮨â à §«¨ç¨¥ á ¯à¥¤ë¤ã騬 á«ãç ¥¬. «¥¥ ¯à®æ¥¤ãà â ¦¥, çâ® ¨ ¢ ¯à¥¤ë¤ã饬 á«ãç ¥. â ª, ¢ ¤ ®¬ á«ãç ¥ ¢ ਠæ¨ï ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì ¯à¨ á«¥¤ãîé¨å ãá«®¢¨ïå: 1. «¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¯®«¥ E~ 㤮¢«¥â¢®àï¥â ãà ¢¥¨î ¥«ì¬£®«ìæ . 2. ਠæ¨ï E~ ¨¬¥¥â à ¢ãî ã«î ¢ãâ॥© ¯®¢¥àå®á⨠S á®ç«¥¥¨ï â £¥æ¨ «ìãî á®áâ ¢«ïîéãî. ª¨¬ ®¡à §®¬, 㤮¢«¥â¢®à¥¨¥ £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ äãªæ¨¥© E~ ¥ ¢å®¤¨â ¢ ç¨á«® ãá«®¢¨©, ¥®¡å®¤¨¬ëå ¤«ï ®¡à é¥¨ï ¢ ã«ì ¢ ਠ樨 ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï. ¤ ®¬ á«ãç ¥ í«¥ªâத¨ ¬¨ç¥áª¨¥ £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¥ ïîâáï ¥áâ¥á⢥묨 £à ¨ç묨 ãá«®¢¨ï¬¨ ¢ ਠ樮®© § ¤ ç¨ ( ïîâáï â ª §ë¢ ¥¬ë¬¨ £« ¢ë¬¨ £à ¨ç묨 ãá«®¢¨ï¬¨). 4.4.5. ¡®¡é¥¨¥ á«ãç © ¢®«®¢®¤®¢, ¯® ª®â®àë¬ ¬®£ãâ à á¯à®áâà ïâìáï ¢®«ë ¥áª®«ìª¨å ¬®¤
® á¨å ¯®à à áᬮâ२¥ ®£à ¨ç¨¢ «®áì ¢®«®¢®¤ ¬¨, ¯® ª®â®àë¬ à á¯à®áâà ï¥âáï «¨èì ®¤ (®á®¢ ï) ¬®¤ . ®§¬®¦® ®¡®¡é¥¨¥ á«ãç © «î¡®£® ç¨á« à á¯à®áâà ïîé¨åáï ¬®¤. 124
®¥ ®¡®¡é¥¨¥ ¯à®¨§¢®¤¨âáï ¯ã⥬ ¢¢¥¤¥¨ï ¯à殮¨© ¨ ⮪®¢, ᮮ⢥âáâ¢ãîé¨å ª ¦¤®© à á¯à®áâà ïî饩áï ¬®¤¥. ਠí⮬ ®á®¢ë¥ á®®â®è¥¨ï ¥ ¨§¬¥ïîâáï ¡« £®¤ àï ⮬ã, çâ® ¯®«ï à §«¨çëå ¬®¤ ¢ ¢®«®¢®¤¥ ®à⮣® «ìë, çâ® ¯à¨¢®¤¨â ª ¨á祧®¢¥¨î ¯¥à¥ªà¥áâëå ¨â¥£à «®¢ ⨯
Z S
(E~ m H~ k ) ~z0 dS ¯à¨ m 6= k;
£¤¥ S { ¯®¯¥à¥ç®¥ á¥ç¥¨¥ ¢®«®¢®¤ , ~z0 { ¥¤¨¨çë© ¢¥ªâ®à ¢ ¯à ¢«¥¨¨ ®á¨ z . ®«®¢®¤, ¯® ª®â®à®¬ã ¬®¦¥â à á¯à®áâà ïâìáï N à §«¨çëå ¬®¤, íª¢¨¢ «¥â¥ N ¯ à ¬ § ¦¨¬®¢. 4.4.6. âà¨æ à áá¥ï¨ï
஬¥ ®¯¨á ¨ï ¯®«ï ¢ ¬®£®¯®«îᨪ¥ á ¯®¬®éìî ¯à殮¨© ¨ ⮪®¢, ¢®§¬®¦® â ª¦¥ ¢®«®¢®¥ ®¯¨á ¨¥, â.¥. ®¯¨á ¨¥ á ¯®¬®éìî ¬¯«¨â㤠¢å®¤ïé¨å ¨ ¢ë室ïé¨å ¢®«. ¯à殮¨ï ¨ ⮪¨ ¬®£ãâ ¡ëâì ¢ëà ¦¥ë ç¥à¥§ á㬬㠨 à §®áâì ¬¯«¨â㤠¢å®¤ï饩 ¨ ¢ë室ï饩 ¢®«:
Un = pn (an + bn ); In = p1 (an ; bn ): n ¥«¨ç¨ pn á¢ï§ á ¢®«®¢ë¬ ᮯà®â¨¢«¥¨¥¬ ¢®«®¢®¤ . ¥©á⢨⥫ì®, ª ª ¡ë«® ¯®ª § ® à ¥¥, p2n = Z0n ;
p
®âªã¤ pn = Z0n . ¤ «ì¥©è¥¬ ¬ë ¡ã¤¥¬ ¯à¥¤¯®« £ âì, çâ® ¢á¥ ¢®«®¢ë¥ ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¢ë¡à ë à ¢ë¬¨ ¥¤¨¨æ¥. ®£¤
Un = an + bn ; In = an ; bn ; ®âªã¤ 125
an = 12 (Un + In ); bn = 12 (Un ; In ): ¥¦¤ã ¯à殮¨ï¬¨ ¨ ⮪ ¬¨ ¨¬¥¥â ¬¥áâ® á®®â®è¥¨¥
Un =
X m
ZnmIm :
®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï an ¨ bn, ©¤¥¬
an = 21 bn = 21
X m
X m
Znm Im + In Znm Im ; In
£¤¥
nm =
! !
X = 12 (Znm + nm ) Im ; m X = 12 (Znm ; nm ) Im ; m
0 ¯à¨ n 6= m; 1 ¯à¨ n = m:
¬ âà¨ç®© ä®à¬¥ í⨠ᮮâ®è¥¨ï § ¯¨áë¢ îâáï á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬:
a = 12 (Z + 1) I; b = 12 (Z ; 1) I: ©¤¥¬ ¨§ ¯¥à¢®£® á®®â®è¥¨ï ⮪ I :
I = 2(Z + 1);1 a: ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï b, ¯®«ã稬 b = (Z ; 1)(Z + 1);1 a: âà¨æ 126
S = (Z ; 1)(Z + 1);1 ; á¢ï§ë¢ îé ï ¢ë室ï騥 ¢®«ë á ¢å®¤ï騬¨, §ë¢ ¥âáï ¬ âà¨æ¥© à áá¥ï¨ï. ®¦® ¯®ª § âì, çâ® ¬ âà¨æ à áá¥ï¨ï ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëà ¦¥ â ª¦¥ ç¥à¥§ ¬ âà¨æ㠯஢®¤¨¬®áâ¨: S = (1 ; Y )(1 + Y );1 : ¨ £® «ìë¥ í«¥¬¥âë ¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï { íâ® ª®íää¨æ¨¥âë ®âà ¦¥¨ï ¯à¨ ®âáãâá⢨¨ ¢å®¤ïé¨å ¢®« ¢® ¢á¥å ¢®«®¢®¤ å, ªà®¬¥ ¤ ®£®, â.¥. ª®£¤ ¢á¥ ¢®«®¢®¤ë, ªà®¬¥ ¯¨â ¥¬®£®, £à㦥ë ᮣ« ᮢ ë¥ £à㧪¨. ¥¤¨ £® «ìë¥ í«¥¬¥âë { íâ® ª®íää¨æ¨¥âë ¯¥à¥¤ ç¨ ¯à¨ â¥å ¦¥ ãá«®¢¨ïå. 4.4.7. ¢®©á⢠¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï
¨¬¬¥âà¨ï ¬®¦¨¬ ¬ âà¨æã à áá¥ï¨ï á«¥¢ (Z + 1): (Z + 1) S = (Z + 1)(Z ; 1)(Z + 1);1 : ¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® ¬ âà¨æë Z + 1 ¨ Z ; 1 ª®¬¬ãâ ⨢ë. â® ¬®¦® ¯à®¢¥à¨âì 㬮¦¥¨¥¬. ¥à¥áâ ¢«ïï ᮬ®¦¨â¥«¨ ¢ ¯à ¢®© ç áâ¨ à ¢¥á⢠, ¯®«ã稬 (Z + 1) S = (Z ; 1)(Z + 1)(Z + 1);1 ¨«¨, ®¡ê¥¤¨ïï ¤¢ ¯®á«¥¤¨å ¬®¦¨â¥«ï, (Z + 1) S = Z ; 1: ¬®¦ ï ⥯¥àì á«¥¢ (Z + 1);1 , 室¨¬ S = (Z + 1);1 (Z ; 1): ª¨¬ ®¡à §®¬, ¬ âà¨æë Z ; 1 ¨ (Z + 1);1 ª®¬¬ãâ ⨢ë. ⬥⨬, çâ® í⨠¬ âà¨æë ᨬ¬¥âà¨çë. § ⥮ਨ ¬ âà¨æ ¨§¢¥áâ®, çâ® ¬ âà¨æ , ïîé ïáï ¯à®¨§¢¥¤¥¨¥¬ ¤¢ãå ᨬ¬¥âà¨çëå ¬ âà¨æ, ª®¬¬ãâ¨àãîé¨å ¬¥¦¤ã ᮡ®©, ᨬ¬¥âà¨ç . «¥¤®¢ ⥫ì®, ¬ âà¨æ à áá¥ï¨ï â ª¦¥ ᨬ¬¥âà¨ç , çâ® § ¯¨áë¢ ¥âáï ¢ ¢¨¤¥ á®®â®è¥¨ï 127
S T = S; £¤¥ S T { âà ᯮ¨à®¢ ï ¬ âà¨æ . ¨¬¬¥âà¨ï ¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï ï¥âáï á«¥¤á⢨¥¬ ᨬ¬¥âਨ ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï (¨«¨ ¬ âà¨æë ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨). 4.4.8. ¥à£¥â¨ç¥áª¨¥ á®®â®è¥¨ï
®¤áâ ¢«ïï ¢ ©¤¥®¥ à ¥¥ á®®â®è¥¨¥ ¢ëà ¦¥¨ï ¯à殮¨© ¨ ⮪®¢ ç¥à¥§ ¬¯«¨âã¤ë ¢®«, ¯®«ã稬 1 X(a + b )(a ; b ) = P + 2j! (W ; W ) n n h e n 2 n n ¨«¨, à áªàë¢ ï ᪮¡ª¨, 1 X(a a ; b b + a b ; a b ) = P + 2j! (W ; W ): h e 2 n n n nn nn nn §¤¥«ïï ¢¥é¥á⢥ãî ¨ ¬¨¬ãî ç áâ¨, ¯®«ã稬
X
(an an ; bn bn ) = 2P;
n X n
(an bn ; an bn ) = 4j! (Wh ; We ):
ë¥ á®®â®è¥¨ï ¬®£ãâ ¡ëâì § ¯¨á ë ¢ ¬ âà¨ç®© ä®à¬¥:
a a ; b b = 2P; a b ; a b = 4j! (Wh ; We ):
᫨ ¢ á®ç«¥¥¨¨ ®âáãâáâ¢ãîâ ¯®â¥à¨, â.¥. P = 0, â® ¯¥à¢®¥ á®®â®è¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ® ¢ ¢¨¤¥ jaj2 = jbj2 ; çâ® ¢ëà ¦ ¥â § ª® á®åà ¥¨ï í¥à£¨¨: ¬®é®áâì ¢å®¤ïé¨å ¢®« à ¢ ¬®é®á⨠¢ë室ïé¨å. 128
¯¥à¢®¬ á®®â®è¥¨¨ ¬¯«¨âã¤ë ¢ë室ïé¨å ¢®« ¬®£ãâ ¡ëâì ¢ëà ¦¥ë ç¥à¥§ ¬¯«¨âã¤ë ¢å®¤ïé¨å á ¯®¬®éìî ¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï:
a a ; Sa S a = 2P: ¥à¥áâ ®¢ª ¢® ¢â®à®¬ á« £ ¥¬®¬ á § ¬¥®© S S T , â.¥. âà á-
¯®¨à®¢ ãî ¬ âà¨æã, ¤ ¥â
a (1 ; S T S )a = 2P: ¤¥áì 1 { ¥¤¨¨ç ï ¬ âà¨æ , í«¥¬¥âë ª®â®à®© à ¢ë ik (ᨬ¢®« ஥ª¥à ).
᫨ P = 0, â® 1 ; S T S = 0; ¨«¨
S T S = 1: âà¨æã, 㤮¢«¥â¢®àïîéãî â ª®¬ã á®®â®è¥¨î, §ë¢ îâ ã¨â ன. ¥à¥ç¨á«¨¬ ®á®¢ë¥ ᢮©á⢠ã¨â ன ¬ âà¨æë. 1. ª ¯®ª § ® ¢ëè¥, ¬ âà¨æ á®åà ï¥â á㬬㠪¢ ¤à ⮢ ¢å®¤ïé¨å ¨ ¢ë室ïé¨å ¢®«: X 2 X 2 jan j = jbn j : n
n
2. § à ¢¥á⢠S T S = 1 á«¥¤ã¥â (S T S )ik =
X m
T Smk = Sim
X m
Smk = ik : Smi
«®£¨ç® ¬®¦® ¯®ª § âì, çâ®
X m
Skm = ik : Sim
3. ®¤ã«ì ®¯à¥¤¥«¨â¥«ï à ¢¥ 1. 4. ¡à â ï ¬ âà¨æ à ¢ íନ⮢® ᮯà殮®©. 129
¬¥â¨¬, çâ® í⨠ᮮâ®è¥¨ï ¯®«ãç¥ë ¡¥§ ¯à¥¤¯®«®¦¥¨ï ® ᨬ¬¥âਨ ¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï. ¨ á¯à ¢¥¤«¨¢ë, ¢ ç áâ®áâ¨, ¤«ï ä¥àà¨â®¢ëå æ¨àªã«ïâ®à®¢. â®à®¥ á®®â®è¥¨¥ ¤ ¥â
a Sa ; a S a = 4j! (Wh ; We ) ¨«¨, ¯®á«¥ ¯¥à¥áâ ®¢ª¨ ¢® ¢â®à®¬ á« £ ¥¬®¬ ¢ ¯à ¢®© ç áâ¨
a (S ; S T )a = 4j! (Wh ; We ): ç áâ®áâ¨, ¥á«¨ S { ᨬ¬¥âà¨ç ï ¬ âà¨æ , â® ¯®«ã稬 a (S ; S )a = 4j! (Wh ; We ): âà¨æ S ; S { ç¨áâ® ¬¨¬ ï. 4.4.9. ८¡à §®¢ ¨¥ ¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï ¯à¨ ¯¥à¥®á¥ ®âáç¥âëå ¯«®áª®á⥩
an
, bn
áᬮâਬ ¯¥à¥®á ®âáç¥âëå ¯«®áª®á⥩ ¢® ¢á¥å ¢®«®¢®¤ å à ááâ®ï¨ï ln ¢ áâ®à®ã ®â á®ç«¥¥¨ï ª £¥¥à â®àã (á¬. à¨á.). ® ¯¥à¥®á ¬ë ¨¬¥¥¬ á®®â®è¥¨¥ b = Sa. «ï ®¢ëå ¯«®áª®á⥩ ®âáç¥â «®£¨ç®¥ á®®â®è¥¨¥ ¯à¨¬¥â ¢¨¤ b0 = S 0 a0 . «ï an , bn , a0n , b0n ¨¬¥¥¬
an , b n
ln
®âªã¤
a0n = an e j n ln ; b0n = bn e;j n ln ;
a0n = an e j n ln ; bn = b0n e j n ln : ¢¥¤¥¬ ¤¨ £® «ìãî ¬ âà¨æã L: L =
0 e j l @ 1 1
0
130
0 e j n ln
1 A
¯®¬®éìî í⮩ ¬ âà¨æë § ¯¨è¥¬ ¯à¨¢¥¤¥ë¥ ¢ëè¥ á®®â®è¥¨ï:
a0 = La; b = Lb0 ; ¨«¨
a = L;1 a0 ; b = Lb0: ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ á®®â®è¥¨¥, á¢ï§ë¢ î饥 ¬¯«¨âã¤ë ¢å®¤ïé¨å ¨ ¢ë室ïé¨å ¢®«, ¯®«ã稬 Lb0 = S L;1 a0 ¨«¨ b0 = L;1 S L;1 a0 : âáî¤ á«¥¤ã¥â, çâ®
S 0 = L;1 SL;1: ï ä®à¬ã« ¤ ¥â ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ ¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï ¯à¨ ¯¥à¥®á¥ ®âáç¥âëå ¯«®áª®á⥩. 4.4.10. ¢®©®© âன¨ª
¨§¬¥à¨â¥«ì®© â¥å¨ª¥ ç áâ® ¯à¨¬¥ï¥âáï ¤¢®©®© âன¨ª, á®áâ ¢«¥ë© ¨§ ¯àאַ㣮«ìëå ¢®«®¢®¤®¢ á ®á®¢®© ¬®¤®© H10 (á¬. à¨á.). ª®© âன¨ª ®¡« ¤ ¥â ¥ª®â®à묨 ¨â¥à¥á묨 ᢮©á⢠¬¨. 4
«ï ¢ëïᥨï íâ¨å ᢮©á⢠¢®á¯®«ì§ã¥¬áï ¬ âà¨æ¥© à áá¥ï¨ï á ãç¥â®¬ ᢮©á⢠ᨬ¬¥âਨ ¤¢®©®£® âன¨ª . ¢®©®© âன¨ª ï¥âáï ¢®á쬨¯®«îᨪ®¬ ¨ ¨¬¥¥â, á«¥¤®¢ ⥫ì®, ¬ âà¨æã à áá¥ï¨ï ç¥â¢¥à⮣® ¯®à浪 . ª ª ª ¯à¥¤¯®« £ ¥âáï, çâ® á⥪¨ ¢®«®¢®¤®¢ ¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ï騥, â® ¬ âà¨æ à áá¥ï¨ï ¤¢®©®£® âன¨ª ã¨â à .
2
1
3
§ ᨬ¬¥âਨ ¤¢®©®£® âன¨ª á«¥¤ã¥â
S11 = S22 ; S13 = S23 ; S14 = ; S24 ; S34 = S43 = 0: 131
஬¥ ⮣®, ¨§ ᨬ¬¥âਨ ¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï á«¥¤ã¥â, çâ®
S12 = S21 ; S13 = S31 ; S14 = ;S41 ; S23 = S32 ; S24 = S42 ; S34 = ;S43 : ª¨¬ ®¡à §®¬, ¬ âà¨æ à áá¥ï¨ï ¨¬¥¥â ¢¨¤
S S S S
S11 S12 S13 ;14S
S12 S11 S13 0 14
S13 ;13S 0 33 S
14 14 44 ª ª ª ¬ âà¨æ à áá¥ï¨ï ã¨â à , â®
X i
Sik Sil = kl ;
X i
Ski Sli = kl :
áâ ®¢¨¬ ¥ª®â®àë¥ á¢®©á⢠¤¢®©®£® âன¨ª . 1.
᫨ âன¨ª ᮣ« ᮢ á® áâ®à®ë ¯«¥ç 3 ¨ 4, â® ¬¥¦¤ã ¡®ª®¢ë¬¨ ¯«¥ç ¬¨ ®âáãâáâ¢ã¥â ¥¯®á।á⢥ ï á¢ï§ì. í⮬ á«ãç ¥ ¡®ª®¢ë¥ ¯«¥ç¨ â ª¦¥ ᮣ« ᮢ ë. â®¡ë ¯®ª § âì íâ®, á®áâ ¢¨¬ áã¬¬ë ¯à®¨§¢¥¤¥¨© í«¥¬¥â®¢ ¯¥à¢®© ¨ âà¥â쥩 áâப, â ª¦¥ ¯à®¨§¢¥¤¥¨© í«¥¬¥â®¢ ¢â®à®© ¨ ç¥â¢¥à⮩ áâப: + S12 S + S13 S = 0; S11 S13 13 33 ; S11 S ; S14 S = 0: S12 S14 14 44
âáî¤ ¯®«ãç ¥¬ ¤¢ ãà ¢¥¨ï
®âªã¤
S11 + S12 = ; SS13 13 S33 ; S11 ; S12 = ; SS14 14 S44 ;
S14 S ; S11 = ; 12 SS13 13 S33 + S14 44 ; S14 S ; S S12 = ; 12 SS13 33 44 S14 13 132
᫨ S33 = S44 = 0, â® ¨§ í⮣® á«¥¤ã¥â, çâ® S11 = 0 ¨ S12 = 0. 롮஬ ¯«®áª®á⥩ ®âáç¥â ¢ ¯«¥ç å 3 ¨ 4 ¢á¥£¤ ¬®¦® ᤥ« âì S13 ¨ S14 ¢¥é¥á⢥묨 ¢¥«¨ç¨ ¬¨. ®£¤ + S ); S11 = ; 21 (S33 44 ; S ): S12 = ; 12 (S33 44
âáî¤ á«¥¤ã¥â, çâ® S11 ¨ S12 ®¤®¢à¥¬¥® à ¢ë ã«î ⮫쪮 ¯à¨ ãá«®¢¨¨, çâ® S33 = 0 ¨ S44 = 0.
᫨ S33 ¨ S44 ®â«¨çë ®â ã«ï, â® ¢ ã«ì ¬®¦® ®¡à â¨âì «¨èì ®¤ã ¨§ 㪠§ ëå ¢¥«¨ç¨. 2. ®§ì¬¥¬ ⥯¥àì áã¬¬ë ª¢ ¤à ⮢ ¬®¤ã«¥© âà¥â쥩 ¨ ç¥â¢¥à⮩ áâப ¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï (¯à¨ ãá«®¢¨¨ S33 = S44 = 0)
jS13 j2 + jS13 j2 = 1; jS14 j2 + jS14 j2 = 1: âáî¤ ¯®«ãç ¥¬
jS13 j = jS14 j = p1 : 2
â®â १ã«ìâ â ¬®¦® áä®à¬ã«¨à®¢ âì á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬: ¯à¨ ãá«®¢¨¨ S33 = S44 = 0 ¢ ¤¢®©®¬ âன¨ª¥ ¬®é®áâì ¢®«ë, ¯®¤ ®© ¢ ¡®ª®¢®¥ ¯«¥ç®, ¤¥«¨âáï ¯®à®¢ã ¬¥¦¤ã ¯«¥ç ¬¨ 3 ¨ 4. ¢®©®© âன¨ª, ã ª®â®à®£® S33 = S44 = 0 ¨, á«¥¤®¢ ⥫ì®, S11 = 0, S22 = 0 ¨ S12 = S21 = 0, §ë¢ îâ ᮣ« ᮢ ë¬. í⮬ á«ãç ¥ ¬ âà¨æ à áá¥ï¨ï ¨¬¥¥â ®á®¡¥® ¯à®á⮩ ¢¨¤, â ª ª ª ¨
S11 = S22 = S33 = S44 = S34 = S43 = 0 S13 = p1 ; S14 = p1 : 2
®£¤ ¨¬¥¥¬
S =
2
0 0
0 0 1 p
1 1 2
1 ;1 133
1 1 0 0
;1
: 0
0 1
®£« ᮢ ë© ¤¢®©®© âன¨ª 室¨â ¯à¨¬¥¥¨¥ ¢ ¨§¬¥à¨â¥«ì®© â¥å¨ª¥, â ª ª ª ¯®§¢®«ï¥â ¯à®¨§¢®¤¨âì ¨§¬¥à¥¨¥ ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ®ª®¥çëå ãáâனáâ¢. ।¯®«®¦¨¬, çâ® ¢®« ¬¯«¨âã¤ë a3 ¯®¤ ¥âáï ¢ ¯«¥ç® 3. ¯«¥çã 2 ¯à¨á®¥¤¨¨¬ ᮣ« ᮢ ãî £à㧪ã, ª ¯«¥çã 1 { ¨§¬¥à塞ãî. ©¤¥¬ ¬¯«¨âã¤ã ¢®«ë, ¯®áâ㯠î饩 ¢ ¯«¥ç® 4: b4 = p1 (a1 ; a2 ): 2 â® ¦¥ ¢à¥¬ï a2 = 0, â ª ª ª ª ¯«¥çã 2 ¯à¨á®¥¤¨¥ ᮣ« ᮢ ï £à㧪 . ¥«¨ç¨ a1 ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ª®íää¨æ¨¥â®¬ ®âà ¦¥¨ï ®â £à㧪¨ ;:
a1 = ; b1 : ®
b1 = p1 (a3 ; a4 ):
2 ।¯®«®¦¨¬, çâ® ¢ ¯«¥ç¥ 4 ãáâ ®¢«¥ ᮣ« ᮢ ë© ¨¤¨ª â®à. ®£¤ a4 = 0 ¨ b1 = p1 a3 : 1 ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï a1 , ¯®«ã稬 a1 = ; p1 a3 ; ¨ b4 = 21 ; a3 : 2 ª¨¬ ®¡à §®¬, ¬¯«¨â㤠¢®«ë ¢ë室¥ 4-£® ¯«¥ç ¯à®¯®à樮 «ì ª®íää¨æ¨¥âã ®âà ¦¥¨ï ¢ ¯«¥ç¥ 1. ®¦® ¯®ª § âì, çâ® ¥á«¨ ª ¯«¥ç ¬ 1 ¨ 2 ¯à¨á®¥¤¨¥ë ®¤¨ ª®¢ë¥ (å®âï ¡ë ¨ ¥ ᮣ« ᮢ ë¥) £à㧪¨, â® ¢®« ¢ë室¥ ¯«¥ç 4 à ¢ ã«î. ⮠᢮©á⢮ ¨á¯®«ì§ã¥âáï ¤«ï ¨§¬¥à¥¨ï ¯®«ëå ᮯà®â¨¢«¥¨©. 4.5.
áâ®âë¥ á¢®©áâ¢
4.5.1. áâ®â ï § ¢¨á¨¬®áâì ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï (¯à®¢®¤¨¬®áâ¨) á®ç«¥¥¨ï ¡¥§ ¯®â¥àì
«ï á®ç«¥¥¨ï ¡¥§ ¯®â¥àì ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« ¨¬¥îâ ¢¨¤ 134
~ rot H~ = j!"E: ~ rot E~ = ; j!H; ।¯®« £ ¥âáï, çâ® ¨ " ¥ § ¢¨áïâ ®â ç áâ®âë. த¨ää¥à¥æ¨à㥬 í⨠ãà ¢¥¨ï ¯® ç áâ®â¥: ~
~
E = ;jH~ ; j! @ H ; rot @@! @! ~ ~ @ H @ E rot @! = j"E~ + j!" @! :
¬®¦¨¬ ¯¥à¢®¥ à ¢¥á⢮ ᪠«ïà® H~ , ¢â®à®¥ { E~ ¨ ¢ëç⥬ ¯¥à¢®¥ ¨§ ¢â®à®£®. ®£¤ (¯à¥¤¯®« £ ï ¨ " ᪠«ïà ¬¨ ¨«¨ ᨬ¬¥âà¨ç묨 ⥧®à ¬¨) ¯®«ã稬
~ H~ = ; j (jH~ j2 + "jE~ j2 ) ; H~ rot @@!E ; E~ rot @@! ~
~
; rot E~ @@!H + rot H~ @@!E :
«¥¥, ¯¥à¥®áï ¯®á«¥¤¨¥ ¤¢ á« £ ¥¬ëå ¨§ ¯à ¢®© ç á⨠¢ «¥¢ãî, ¯®«ã稬
E~ H~ div @@!
!
H~ + div E~ @@!
!
= ; j (jH~ j2 + "jE~ j2 ):
ந⥣à¨à㥬 ⥯¥àì íâ® à ¢¥á⢮ ¯® ®¡ê¥¬ã ¢ãâਠ¯®¢¥àå®áâ¨, ®å¢ âë¢ î饩 ¢á¥ á®ç«¥¥¨¥ ¨ ¯¥à¥á¥ª î饩 ¢®«®¢®¤ë ¯® ¯«®áª®áâï¬, ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïàë¬ ¨å ®áï¬. ਠí⮬ ®¡ê¥¬ë© ¨â¥£à « ®â ¤¨¢¥à£¥æ¨¨ ¯¥à¥å®¤¨â ¢ ¯®¢¥àå®áâë©. ¥ïï ¢¥èîî ®à¬ «ì ¢ãâà¥îî, ¯®«ã稬
! I ( @ E~ ~ @! H S
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~n dS =
Z
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j (jH~ j2 + "jE~ j2 ) dV:
¤¥áì ~n { ¢ãâà¥ïï ®à¬ «ì.
᫨ ⥯¥àì ¢ëà §¨âì ¯®«ï ç¥à¥§ ¯à殮¨ï ¨ ⮪¨, â® ©¤¥¬, çâ®
@U I + U @I = 4j (W + W ): H E @! @! 135
¤¥áì U ¨ I { ᮢ®ªã¯®á⨠¯à殮¨© ¨ ⮪®¢ ¢® ¢á¥å ¢®«®¢®¤ å, R 2 R 2 WH = 12 jH2 j dV ¨ WE = 21 "jE2 j dV { á।¨¥ § ¯ áë ¬ £¨â®© ¨ V V í«¥ªâà¨ç¥áª®© í¥à£¨¨ ¢ ®¡ê¥¬¥ á®ç«¥¥¨ï. ¯à殮¨ï ¢ëà ¦ îâáï ç¥à¥§ ⮪¨ á ¯®¬®éìî ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨ï
U = Z I; ®âªã¤
@U = @Z I + Z @I : @! @! @!
®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ § ¯¨á ë¥ ¢ëè¥ ãà ¢¥¨ï, ¯®«ã稬
@I @I I @Z @! I + I Z @! + @! Z I = 4j (WH + WE ): ¨«¨, ãç¨âë¢ ï çâ® Z = ;Z ¤«ï á®ç«¥¥¨ï ¡¥§ ¯®â¥àì, @I @I I @Z @! I + I Z @! ; @! ZI = 4j (WH + WE ):
ãç¥â®¬ ᨬ¬¥âਨ ¬ âà¨æë ᮯà®â¨¢«¥¨© ¤¢ ¯®á«¥¤¨¥ á« £ ¥¬ë¥ ¢ «¥¢®© ç áâ¨ à ¢¥á⢠¢§ ¨¬® ã¨ç⮦ îâáï, ¢ १ã«ìâ ⥠祣® ¯®«ãç ¥¬
I @Z @! I = 4j (WH + WE ):
«®£¨ç®¥ á®®â®è¥¨¥ ¬®¦® ¯®«ãç¨âì ¤«ï ¬ âà¨æë ¯à®¢®¤¨¬®á⥩
U @Y @! U = 4j (WH + WE ):
@Y @Zmn ¬¥â¨¬, çâ® ¬ âà¨æë @Z @! ¨ @! á®áâ ¢«¥ë ¨§ í«¥¬¥â®¢ @! ¨ @Ymn . @!
136
4.5.2. áâ®â ï § ¢¨á¨¬®áâì ¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï
㤥¬ ¨á室¨âì ¨§ ¯®«ã祮£® ¢ëè¥ á®®â®è¥¨ï:
@U I + U @I = 4j (W + W ): H E @! @! ª ª ª U = a + b, I = a ; b, â®, ¯®¤áâ ¢«ïï íâ®, ¯®«ãç ¥¬ @a @b ; b ) + (a + b ) @a ; @b = 4j (WH + WE ): + ( a @! @! @! @! áªàë¢ ï ᪮¡ª¨ ¨ ᮪à é ï, ©¤¥¬
@a ; b @b = 2j (W + W ): a @! H E @! @b = @S a + S @a . ®¤áâ ¢«ïï íâ®, ¯®«ã稬 «¥¥, b = S a , @! @! @! @a ; S a @S a + S @a = a @a ; @S a S a ; S a S @a : a @! @! @! @! @! @! ª ª ª S ¨ @S @! { ᨬ¬¥âà¨çë¥ ¬ âà¨æë, â® ¢ ¯®á«¥¤¨å ¤¢ãå á« -
£ ¥¬ëå ¢ ¯à ¢®© ç á⨠¬®¦® ᮢ¥àè¨âì ¯¥à¥áâ ®¢ªã:
@a ; a S @S a ; @a SS a = ; a S @S a; a @! @! @! @! â ª ª ª S S = 1 ¤«ï á®ç«¥¥¨ï ¡¥§ ¯®â¥àì.
â ª, ¤«ï á®ç«¥¥¨ï ¡¥§ ¯®â¥àì ¨¬¥¥¬ á®®â®è¥¨¥, ®¯à¥¤¥«ïî饥 ç áâ®âãî § ¢¨á¨¬®áâì ¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï:
;a S @S @! a = 2j (WH + WE ): 4.5.3. ª®¥ç®¥ ãáâனá⢮
«ï ®ª®¥ç®£® ãáâனá⢠(¤¢ã寮«îᨪ ) ¨§ ¯à¥¤ë¤ã饣® 室¨¬
@Z = 2j W ; @Y = 2j W : 1 II @! 1 UU @! 2 2 137
®®â®è¥¨ï ¤«ï ¬ âà¨æë à áá¥ï¨ï ¯¥à¥å®¤ïâ ¢ á«¥¤ãî騥:
S = ; = e j' ; ¥á«¨ ®ª®¥ç®¥ ãáâனá⢮ ¡¥§ ¯®â¥àì; @; ;j' j' d' ;a S @S @! a = ; a ; @! a = ; a e j e d! a = 2j (WH + WE ): âáî¤ ¨¬¥¥¬
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138
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᫨, ª ª ¢ë¡à ®, S11 = S22 , â® + S12 S = 0; S11 S12 11
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᫨, ¯à¨¬¥à, á¥ç¥¨ï ®âáç¥â ¢ë¡à ë â ª, çâ® S11 = S22 ¢¥é¥á⢥ë, â® Re S12 = 0, â.¥. S12 = S21 { ç¨áâ® ¬¨¬ë¥. १ã«ìâ ⥠¯®«ãç ¥¬, çâ®
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᫨ à ááâ®ï¨ï ¥ ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ ¨â¥à¥á , â® ¤®áâ â®ç® ®¤®£® ¯ à ¬¥âà S11 . ¬¥áâ® í⮣® ¯ à ¬¥âà ¬®¦¥â ¡ëâì ¢¢¥¤¥ èãâ¨àãîé ï ¯à®¢®¤¨¬®áâì B , á¢ï§ ï á S11 á®®â®è¥¨¥¬ jB ) = ;jB S11 = 11 ;+ (11 + + jB 2 + jB ¨«¨ jB = ; 1 2+S11S : 11 ¤¥áì S11 { ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ¢ ¯«®áª®á⨠¢ª«îç¥¨ï ¯à®¢®¤¨¬®á⨠B .
᫨ ç¥âëà¥å¯®«îᨪ ᨬ¬¥âà¨ç¥, â® ç¨á«® ¯ à ¬¥â஢ 㬥ìè ¥âáï ¤® ¤¢ãå. ª®¥æ, ¯à¨ ®¯à¥¤¥«¥®¬ à ᯮ«®¦¥¨¨ ¯«®áª®á⥩ ®âáç¥â 㦥 «¨èì ®¤¨ ¯ à ¬¥âà. ¥¤®à®¤®áâ¨, ¢áâà¥ç î騥áï ¢ ¢®«®¢®¤ å, ¬®¦® à §¤¥«¨âì ¤¢ ª« áá : ᪠窮®¡à §ë¥ ¥®¤®à®¤®á⨠¨ ¯à®âï¦¥ë¥ ¥®¤®à®¤®áâ¨. ¥à¢ë¥ { íâ® â ª¨¥, ã ª®â®àëå ¤«¨ ¥à¥£ã«ïண® ãç á⪠¡«¨§ª ª ã«î, â.¥. £à ¨æ¥© ï¥âáï ¯«®áª®áâì, ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïà ï ¯à ¢«¥¨î ®á¨ ¢®«®¢®¤ . ¯à®â殮ëå ¥®¤®à®¤®á⥩ ¥à¥£ã«ïàë© ãç á⮪ ¨¬¥¥â ¥ª®â®àãî ¤«¨ã ¢ ¯à ¢«¥¨¨ ®á¨ ¢®«®¢®¤ . «ï ¯¥à¢ëå £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï á«¥¤ã¥â ¢ë¯®«¨âì «¨èì ®¤®© £à ¨ç®© ¯«®áª®áâ¨. ® ¢â®à®¬ á«ãç ¥ ¥®¡å®¤¨¬® ©â¨ ®¡é¥¥ à¥è¥¨¥ ¤«ï ¯®«ï ¥à¥£ã«ï஬ ãç á⪥ ¨ 㤮¢«¥â¢®à¨âì £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ ¤¢ãå £à ¨çëå ¯«®áª®áâïå. 4.6.2. ª 窮®¡à §®¥ ¨§¬¥¥¨¥ ¯ à ¬¥â஢ ¢¥é¥á⢠, § ¯®«ïî饣® ¢®«®¢®¤
।¯®«®¦¨¬, çâ® § ¤ ¬¯«¨00000000000 II â㤠¯ ¤ î饩 ¢®«ë; ¥®¡å®¤¨11111111111 I 00000000000 11111111111 ¬® ©â¨ ¯à®è¥¤èãî ¨ ®âà ¦¥00000000000 11111111111 00000000000 11111111111 ãî ¢®«ë ¢ ¨§®¡à ¦¥®¬ à¨11111111111 00000000000 á㪥 ¢®«®¢®¤¥. ਠí⮬ ¯à¥¤¯®« £ ¥âáï, çâ® ¯«®áª ï £à ¨æ ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïà ª ®áï¬ ®¡®¨å ¢®«®¢®¤®¢, ¢®«®¢®¤ II ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© ¯à®¤®«¦¥¨¥ ¢®«®¢®¤ I . ਠíâ¨å ãá«®¢¨ïå ®ª §ë¢ ¥âáï ¢®§¬®¦ë¬ 㤮¢«¥â¢®à¨âì e1m 1
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140
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~ ¯®¯ H~ I¯®¯ = (e;j 1 z ; ;e j 1 z )H~ m¯®¯ = (e;j 1 z ; ;e j 1 z ) ~z0 ZEm :
¢®«®¢®¤¥ II ¯à¨áãâáâ¢ã¥â «¨èì ¯ ¤ îé ï ¢®« :
I
E~ II¯®¯ = T E~ m¯®¯ e;j 2 z ; ~ ¯®¯ H~ II¯®¯ = T H~ m¯®¯ e;j 2 z = T ~z0 Z Em e;j 2 z : II
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E~ m¯®¯(1 + ;) = T E~ m¯®¯; E~ m¯®¯ (1 ; ;) = T E~ m¯®¯ ; ZI ZII ¨«¨ 1 + ; = T; 1 ;; = T : ZI ZII ¥«ï ®¤® ãà ¢¥¨¥ ¤à㣮¥ ¨ à¥è ï ®â®á¨â¥«ì® ;, ¯®«ã稬
ZI : ; = ZZII ; + ZI II ®íää¨æ¨¥â ¯à®å®¦¤¥¨ï T à ¢¥ 141
T = 1 + ; = Z 2Z+II Z : II I ®«®¢ë¥ ᮯà®â¨¢«¥¨ï ZI ¨ ZII , ¨á¯®«ì§ã¥¬ë¥ §¤¥áì, ¯à¥¤áâ ¢«ï-
îâ ᮡ®© ®â®è¥¨ï ¯®¯¥à¥çëå ª®¬¯®¥â í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨ ¬ £¨â®£® ¯®«¥©. «ï ¬ £¨âëå ¬®¤ í⮠ᮯà®â¨¢«¥¨¥ à ¢®
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142
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E~ II = T e;j z E~ 1 +
1 X An E~ n e nz ;
n=2
1 X Bn E~ n e; nz ;
n=2
£¤¥ E~ 1 ; E~ 2 ; : : : ; E~ n { ᮡáâ¢¥ë¥ ¯®¯¥à¥çë¥ ¢¥ªâ®àë¥ äãªæ¨¨ ¢®«®¢®¤ ; á㬬¨à®¢ ¨¥ ¢¥¤¥âáï ¯® ¢á¥¬ ¢ëá訬 ¬®¤ ¬ ¢ ¢®«®¢®¤¥, ª ª ¬ £¨âë¬, â ª ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª¨¬. ®¯¥à¥ç®¥ ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ©¤¥® á ¯®¬®éìî ᮮ⢥âáâ¢ãîé¨å ¢®«®¢ëå ᮯà®â¨¢«¥¨©:
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1 X
~ ;An ~z0 Z En e nz ;
n n=2 ~ ~ H~ II = T e;j z ~z0 Z E1 + Bn ~z0 Z En e; n z : 1 n n=2
1 X
®« £ ï z = 0 ¨ ¯à¨à ¢¨¢ ï í«¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¯®«ï á«¥¢ ¨ á¯à ¢ , ¯®«ã稬 (1 + ;) E~ 1 +
1 X An E~ n
n=2
= T E~ 1 +
1 X Bn E~
n=2
=
E~ (x; y) 0
®â¢¥àá⨨; ¤¨ äà £¬¥:
¤¥áì E~ (x; y) { ¥¨§¢¥áâ ï ¢¥ªâ®à ï äãªæ¨ï, ¨¬¥îé ï ⮫쪮 ¯®¯¥à¥çë¥ ª®¬¯®¥âë. â äãªæ¨ï ¬®¦¥â ¡ëâì à §«®¦¥ ¯® ¯®¯¥à¥çë¬ á®¡áâ¢¥ë¬ äãªæ¨ï¬ ¢®«®¢®¤ :
E~ =
Z 1 X E~ n E~ E~ n dS;
n=1
S
143
¯à¨ç¥¬ äãªæ¨¨ En ®à¬¨à®¢ ë â ª, çâ®
Z S
E~ n E~ n dS = 1:
¤¥áì ¨ ¢ëè¥ ¨â¥£à « ¡¥à¥âáï ¯® á¥ç¥¨î ¢®«®¢®¤ . à ¢¨¢ ï ª®íää¨æ¨¥âë á«¥¢ ¨ á¯à ¢ , ¯®«ãç ¥¬
Z
1 +; = T =
An = Bn =
S2
E~ E~ 1 dS;
Z
S2
E~ E~ n dS:
¤¥áì ¨â¥£à «ë ¢§ïâë ¯® ®â¢¥àáâ¨î, â ª ª ª ¢¥ ®â¢¥àáâ¨ï äãªæ¨ï E~ (x; y) 0. «¥¥ á«¥¤ã¥â ¯à¨à ¢ïâì ¬ £¨âë¥ ¯®«ï á«¥¢ ¨ á¯à ¢ á ãç¥â®¬ ⮣®, çâ® 1+; = T ¨ An = Bn . ¬¥â¨¬, çâ® ¯à¨à ¢¨¢ ¨¥ á¯à ¢¥¤«¨¢® ⮫쪮 ®â¢¥àá⨨ (S2 ):
~ ~ X ~ ~ X (1 ; ;) ~z0 Z E1 + ;An ~z0 Z En = (1 + ;) ~z0 Z E1 + An ~z0 Z En : 1 n 1 n n=2 n=2
᫨ ⥯¥àì 㬮¦¨âì «¥¢ãî ¨ ¯à ¢ãî ç á⨠¢¥ªâ®à® ~z0 ¨ ᮡà âì ¢á¥ á« £ ¥¬ë¥ á«¥¢ , â® ¯®«ã稬 ãà ¢¥¨¥ 1
1
1 X
~
~
En = 0 : 1 + ;E A n Z1 n=2 Zn ®¤áâ ¢«ïï áî¤ ¨â¥£à «ìë¥ ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï ; ¨ An , ¯®«ã稬 ¨â¥£à «ì®¥ ãà ¢¥¨¥ ¤«ï ¥¨§¢¥á⮩ äãªæ¨¨ E~ (x; y) 1 E~ Z X n ~ ~ Zn E En dS
n=1
S2
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é¥ à § ¯®¬¨¬, çâ® ¤ ®¥ ãà ¢¥¨¥ á¯à ¢¥¤«¨¢® ®â¢¥àá⨨
S2 . â® { ãà ¢¥¨¥ á ¯à ¢®© ç áâìî. ® ¬®¦® ¯®«ãç¨âì â ª¦¥ ®¤-
®à®¤®¥ ¨â¥£à «ì®¥ ãà ¢¥¨¥, ¢ëà §¨¢ ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ; 144
ç¥à¥§ íª¢¨¢ «¥âãî ¯à®¢®¤¨¬®áâì jB (®à¬¨à®¢ ãî ®â®á¨â¥«ì® ¢®«®¢®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¢®«®¢®¤ ), ¨¬¥®, jB ) ;jB ; = 11 ;+ (11 + + jB = 2 + jB ; ®âªã¤ 1 ;jB = 1 2; + ; ¨«¨ ; = ; 2 jB (1 + ;): ç¨âë¢ ï, çâ® 1+ ; = 室¨¬, çâ®
Z
S2
E~ E~ 1 dS;
Z ; = ; 12 jB E~ E~ 1 dS: S2
®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï ; ¢ ¨á室®¥ ¨â¥£à «ì®¥ ãà ¢¥¨¥, ¯®«ã稬 ®¤®à®¤®¥ ãà ¢¥¨¥ ¤«ï E~ (x; y)
Z Z 1 2Z X 1 E~ E~ E~ dS ; B E~ E~ E~ dS n 1 n 1 jZn
n=2
S2
S2
= 0:
¥ªâ®à ï äãªæ¨ï E~ (x; y) ªà®¬¥ ᮮ⢥âáâ¢ãî饣® ãà ¢¥¨ï ¤®«¦ 㤮¢«¥â¢®àïâì â ª¦¥ £à ¨ç®¬ã ãá«®¢¨î ªà î ¤¨ äà £¬ë, ¨¬¥®, ¥¥ â £¥æ¨ «ì ï á®áâ ¢«ïîé ï ¤®«¦ ®¡à é âìáï ¢ ã«ì ªà î ¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ï饩 ¤¨ äà £¬ë. ®á«¥¤¥¥ (®¤®à®¤®¥) ãà ¢¥¨¥ ¨¬¥¥â ¥âਢ¨ «ì®¥ à¥è¥¨¥, 㤮¢«¥â¢®àïî饥 £à ¨ç®¬ã ãá«®¢¨î, «¨èì ¯à¨ ¥ª®â®àëå § 票ïå B , ª®â®àë¥ ï¢«ïîâáï ᮡá⢥묨 § 票ﬨ ¤«ï ¤ ®£® ãà ¢¥¨ï. «¥¥ ¡ã¤¥â ¯®ª § ®, çâ® íâ® ãà ¢¥¨¥ ®¡« ¤ ¥â «¨èì ®¤¨¬ ᮡáâ¢¥ë¬ § 票¥¬ (ª ª íâ® á«¥¤ã¥â ¨§ 䨧¨ç¥áª®£® á¬ëá« § ¤ ç¨). ®¦® ¯®«ãç¨âì ¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï B . «ï í⮣® 㬮¦¨¬ ᪠«ïà® ¯®á«¥¤¥¥ ãà ¢¥¨¥ E~ (x; y) ¨ ¯à®¨â¥£à¨à㥬 ¯® S2 . ®£¤
Z Z Z 1 2Z Z X 1 E~ E~ dS E~ E~ dS ; B E~ E~ dS E~ E~ dS n 1 n 1 jZn
n=2
S2
S2
S2
145
S2
= 0:
¥è ï íâ® à ¢¥á⢮ ®â®á¨â¥«ì® B , ¯®«ã稬 2
R E~ E~ n dS 1 X 2Z1 S2 B = 2 : n=2 jZn R ~ ~ E E1 dS S
2
⬥⨬, çâ® ¤«ï í«¥ªâà¨ç¥áª¨å ¬®¤ ZnE = n =j!", ¤«ï ¬ £¨âëå ¬®¤ ZnH = j!= n, Z1 { ¢¥é¥á⢥ ï ¯®«®¦¨â¥«ì ï ¢¥«¨ç¨ . ®í⮬ã á« £ ¥¬ë¥ ¢ ¯®á«¥¤¥© á㬬¥, ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 í«¥ªâà¨ç¥áª¨¬ ¬®¤ ¬, ¤ îâ ¯®«®¦¨â¥«ìë© (¥¬ª®á⮩) ¢ª« ¤ ¢ B , ç«¥ë, ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 ¬ £¨âë¬ ¬®¤ ¬, { ®âà¨æ ⥫ìë© (¨¤ãªâ¨¢ë©). ¡®«ìè¨á⢥ á«ãç ¥¢ â®ç®¥ à¥è¥¨¥ ¯®«ãç¥ëå ãà ¢¥¨© ¯®«ãç¨âì ¥¢®§¬®¦®, ¯®í⮬㠨ᯮ«ì§ãîâ ⥠¨«¨ ¨ë¥ ¯à¨¡«¨¦¥ë¥ ¬¥â®¤ë ¨«¨ ¨áªãááâ¢¥ë¥ ¯à¨¥¬ë ¤«ï à¥è¥¨ï § ¤ ç¨. 4.6.4. à¨ æ¨®ë¥ ¬¥â®¤ë
®«ã祮¥ à ¥¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï B
B =
2 R E~ E~ n dS 1 2Z S X 1 2 : n=2 jZn R ~ ~ E E1 dS S 2
2
®¡« ¤ ¥â ¥ª®â®àë¬ ¢ à¨ æ¨®ë¬ á¢®©á⢮¬. 㤥¬ à áᬠâਢ âì íâ® á®®â®è¥¨¥ ª ª äãªæ¨® « ®â äãªæ¨¨ E~ (x; y). ®ª ¦¥¬, çâ® äãªæ¨ï E~ (x; y), 㤮¢«¥â¢®àïîé ï ©¤¥®¬ã ¢ à §¤¥«¥ 4.6.3 ¨â¥£à «ì®¬ã ãà ¢¥¨î, ®¡à é ¥â ¢ ã«ì ¢ ਠæ¨î B , â.¥. á®®¡é ¥â B áâ 樮 ஥ § 票¥. «ï í⮣® ¯¥à¥¯¨è¥¬ ¯à¨¢¥¤¥®¥ ¢ëè¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¢ ¢¨¤¥
Z Z Z 1 2Z Z X 1 E~ E~ dS E~ E~ dS ; B E~ E~ dS E~ E~ dS n 1 n 1 jZn
n=2
S2
S2
S2
¨ ¡ã¤¥¬ ¢ àì¨à®¢ âì äãªæ¨î E~ : 146
S2
= 0
Z 1 2Z Z X 1 E~ E~ dS E~ E~ dS n n
n=2 jZn S2
S2
+
Z 1 2Z Z X 1 E~ E~ dS E~ E~ dS ; n n
n=2 jZn S2
S2
Z 2 8Z Z < ~ ~ ~ ~ ; B E E1 dS ; B : E E1 dS E~ E~ 1 dS + S S S 9 Z Z = ~ ~ + E E1 dS E~ E~ 1 dS ; = 0: S S 2
2
2
2
2
¥à¥£à㯯¨àãï á« £ ¥¬ë¥, ¯®«ã祮¥ à ¢¥á⢮ ¬®¦® ¯¥à¥¯¨á âì á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬:
9 81 Z = <X 2Z1 Z dS E~ : jZ E~ n E~ E~ n dS ; B E~ 1 E~ E~ 1 dS ; + n=2 n S S S 8 9 Z Z Z 1 2Z < = X + dS E~ : jZ 1 E~ n E~ E~ n dS ; B E~ 1 E~ E~ 1 dS ; ; n=2 n S S S Z 2 ; B E~ E~ 1 dS = 0: S Z
2
2
2
2
2
2
2
«ï ⮣® çâ®¡ë ¢ ਠæ¨ï B ¡ë« à ¢ ã«î ¯à¨ ¯à®¨§¢®«ì®© ¢ ਠ樨 E~ , ¥®¡å®¤¨¬® ¨ ¤®áâ â®ç®, çâ®¡ë ¢ëà ¦¥¨ï ¢ 䨣ãàëå ᪮¡ª å ¡ë«¨ à ¢ë ã«î. ¬¥â¨¬, çâ® ¯à¨ ¢¥é¥á⢥®¬ B (ª ª íâ® á«¥¤ã¥â ¨§ 䨧¨ç¥áª®£® á¬ëá« B ) ᪮¡ª¨ ª®¬¯«¥ªá® ᮯàï¦¥ë ®¤ ¤à㣮© ¨ ®¡à é îâáï ¢ ã«ì ®¤®¢à¥¬¥®. â ª, ãá«®¢¨¥¬ áâ 樮 à®á⨠B ï¥âáï ãà ¢¥¨¥, ª®â®à®¬ã ¤®«¦ 㤮¢«¥â¢®àïâì äãªæ¨ï E~ : Z Z 1 2Z X 1 E~ E~ E~ dS ; B E~ E~ E~ dS = 0: n 1 n 1 n=2 jZn S2 S2 â® ãà ¢¥¨¥ ¢ â®ç®á⨠ᮢ¯ ¤ ¥â á ¯®«ãç¥ë¬ ¢ëè¥ (¨§ ãá«®¢¨© á訢 ¨ï ¯®«¥© ¤¨ äà £¬¥) ãà ¢¥¨¥¬, çâ® ¨ âॡ®¢ «®áì ¤®ª § âì. 147
㦮 ®â¬¥â¨âì ¯à¨ í⮬, çâ® ¢¥ªâ®à ï äãªæ¨ï E ¤®«¦ ¤®¯®«¨â¥«ì® 㤮¢«¥â¢®àïâì 㪠§ ë¬ ¢ëè¥ £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ (â ª ª ª £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¥ ¢å®¤ïâ ¢ ãá«®¢¨ï áâ 樮 à®áâ¨). â® ª« ¤ë¢ ¥â ®£à ¨ç¥¨ï ¢ë¡®à ¯à®¡ëå äãªæ¨© ¯à¨ à¥è¥¨¨ ¢ ਠ樮®© § ¤ ç¨. 4.6.5. ਡ«¨¦¥®¥ ¢ëç¨á«¥¨¥ ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨
â 樮 à®áâì äãªæ¨® « B ¢ ®ªà¥áâ®á⨠à¥è¥¨ï ¯®§¢®«ï¥â ¨á¯®«ì§®¢ âì ¤«ï ¢ëç¨á«¥¨ï B ¥ ⮫쪮 â®ç®¥ à¥è¥¨¥, ª®â®à®¥ ®¡ëç® § à ¥¥ ¥¨§¢¥áâ®, ® ¨ ¥ª®â®à®¥ ¯à¨¡«¨¦¥¨¥, ¢ë¡à ®¥ ¨§ â¥å ¨«¨ ¨ëå á®®¡à ¦¥¨©. « £®¤ àï áâ 樮 à®á⨠äãªæ¨® « íâ® ¤ ¥â ¬ «ãî ®è¨¡ªã. ਬ¥à: ¤ãªâ¨¢ ï ¤¨ äà £¬ ¢ ¯àאַ㣮«ì®¬ ¢®«®¢®¤¥ (á¬. à¨á.). í⮬ á«ãç ¥ ¤«ï ⮣®, ç⮡ë 㤮¢«¥â¢®à¨âì £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬, ¢ ᨫã ãá«®¢¨© ᨬ¬¥âਨ, ¤®áâ â®ç® ¨á¯®«ì§®¢ âì ⮫쪮 ¢ëá訥 ¬®¤ë ⨯ Hn0 . «ï íâ¨å ¬®¤ ®â«¨ç ®â ã«ï ⮫쪮 y-ï ª®¬¯®¥â í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï E~ :
y
z
11111 00000 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 x 0
a
d
111 000 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111 000 111
Eny =
r
2 nx ab sin a |
®à¬¨à®¢ ï äãªæ¨ï. «ï ¢ëç¨á«¥¨ï B ¢ ¯¥à¢®¬ ¯à¨¡«¨¦¥¨¨ ¬®¦® ¯¯à®ªá¨¬¨à®¢ âì äãªæ¨î Ey (x) ¯®«ã¯¥à¨®¤®¬ á¨ãᮨ¤ë: x
Ey =
(
x0 ) ; ®â¢¥àá⨨; cos (x ; d 0 ; ¢¥ ®â¢¥àáâ¨ï:
«ï ¤ «ì¥©è¥£® 㦮 ¢ëç¨á«¨âì ¨â¥£à «
148
In =
x0 + d2
Z
x0 ; d2
x0 ) sin nx dx: cos (x ; d a
â®â ¨â¥£à « à ¢¥ 1 nx0 nd 2 In = d 1=d2 ; n2 =a2 sin a cos 2a :
! ®¤áâ ¢«ïï ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï B (ãç¨âë¢ ï, çâ® Zn = j!
n , Z1 = ), ¯®«ã稬 B
0 cos2 nd nX =1 2 (1=d2 ; 1=a2)2 sin2 nx a 2a ; n ; 2 ; n2 =a2 )2 x d (1 =d n=2 sin2 a 0 cos2 2a
p £¤¥ = 2 , n = (n=a)2 ; k2 . ®¥ ¢ëà ¦¥¨¥ á¯à ¢¥¤«¨¢®, ¥á«¨ n=a 6= 1=d ¨ ¤«ï ª ª®£® n. ¯à®â¨¢®¬ á«ãç ¥ ¥®¡å®¤¨¬® à áªàëâì ¥®¯à¥¤¥«¥®áâì ¢¨¤ 00 ¤«ï
⮣® ç«¥ , £¤¥ n=a = 1=d (â ª ª ª ⮣¤ cos nd 2a = 0). «ï à áç¥â®¢ ¤®áâ â®ç® ®£à ¨ç¨âìáï ç¨á«®¬ ç«¥®¢ da , â ª ª ª ¤ «ìè¥ ç«¥ë àï¤ ¡ëáâà® ã¡ë¢ îâ. 4.6.6. à¨ æ¨®ë¥ ¬¥â®¤ë. ¥â®¤ ¨âæ
¥â®¤ ¨âæ ï¥âáï ¯à¨¡«¨¦¥ë¬ ¯àï¬ë¬ ¬¥â®¤®¬ à¥è¥¨ï ¢ ਠ樮®© § ¤ ç¨ íªáâ६㬠äãªæ¨® « , ¢ ¤ ®¬ á«ãç ¥ B . á®á⮨⠢ á«¥¤ãî饬. ¥¨§¢¥á⮥ ¯®¯¥à¥ç®¥ ¯®«¥ ®â¢¥àá⨨ E~ (x; y) ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ ¢ ¢¨¤¥ à §«®¦¥¨ï ¢ àï¤ ¯® ¥ª®â®à®© ¯®«®© ®à⮣® «ì®© á¨á⥬¥ ¢¥ªâ®àëå äãªæ¨©, ®¯à¥¤¥«¥®© ®â¢¥àá⨨. «ï ®¡¥á¯¥ç¥¨ï 㤮¢«¥â¢®à¥¨ï £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ äãªæ¨¨ ¤®«¦ë 㤮¢«¥â¢®àïâì £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ £à ¨æ¥ ®â¢¥àáâ¨ï. ਠí⮬ ®£à ¨ç¨¢ îâáï ¥ª®149
â®àë¬ ª®¥çë¬ ç¨á«®¬ ç«¥®¢ ¢ í⮬ àï¤ã. ⥬ á㬬ã, ¯à¥¤áâ ¢«ïîéãî E~ , ¯®¤áâ ¢«ïîâ ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï B , ¯à¨ç¥¬ B ®ª §ë¢ ¥âáï äãªæ¨¥© ª®íää¨æ¨¥â®¢ à §«®¦¥¨ï. ®íää¨æ¨¥âë ¯®¤¡¨à îâáï â ª, ç⮡ë äãªæ¨ï B ¨¬¥« áâ 樮 ஥ § 票¥. «ï í⮣® ¯à¨à ¢¨¢ îâ ã«î ¯à®¨§¢®¤ë¥ ®â B ¯® ª®íää¨æ¨¥â ¬. ®«ãç¥ ï á¨á⥬ ãà ¢¥¨© ¯®§¢®«ï¥â ©â¨ ª®íää¨æ¨¥âë à §«®¦¥¨ï. ®«®© ®à⮣® «ì®© á¨á⥬®© äãªæ¨©, 㤮¢«¥â¢®àïî饩 £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ £à ¨æ å ®â¢¥àáâ¨ï, ï¥âáï á¨á⥬ ᮡá⢥ëå ¯®¯¥à¥çëå ¢¥ªâ®àëå äãªæ¨© ¢®«®¢®¤ , á¥ç¥¨¥ ª®â®à®£® ᮢ¯ ¤ ¥â á ®â¢¥àá⨥¬ ¤¨ äà £¬ë. ¡®§ 稬 í⨠äãªæ¨¨ ç¥à¥§ ~en (x; y). ®£¤ N X
E~ ëç¨á«¨¬ ¨â¥£à «
In = £¤¥
Z
S2
E~ E~ dS =
m=1
am~em :
Z N X
N X
m=1
m=1
bmn =
am ~em E~ n dS = S2
Z S2
am bmn ;
~em E~ n dS:
®¤áâ ¢«ïï ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï B , ¯®«ã稬
B =
2 1 2Z1 P N P am bmn n=2 jZn m=1 P 2 : N ambm1 m=1
¥à¥¯¨è¥¬ íâ® à ¢¥á⢮ ¢ á«¥¤ãî饬 ¢¨¤¥: N X
N X
N 1 2Z X X 1
N X
as bsn : jZ n m=1 s=1 m=1 s=1 n=2 ¥¯¥àì ¡ã¤¥¬ ¢ àì¨à®¢ âì ª®íää¨æ¨¥âë am , as (¢ ¯à¥¤¯®«®¦¥¨¨ B
am bm1
as bs1 =
B = 0):
150
am bmn
B =
(X N m=1
am bm1
1 2Z ( X N X 1
N X s=1
as bs1 + N X
¨«¨, ¨ ç¥
N X
m=1 N X
(
am B bm1
(
N X s=1
a b
s s1
X as B bs1 am bm1 N
m=1
am bm1 N X
as bsn +
jZn m=1 am bmn s=1
n=2
N X
;
1 2Z X 1
n=2
s=1
as bs1
am bmn N X
)
N X s=1
a b
=
a b
)
s sn
)
jZn bmn s=1 s sn +
1 2Z X 1
b
N X
)
jZn sn m=1 am bmn = 0: á«¥¤á⢨¥ ¯à®¨§¢®«ì®á⨠¢ ਠ権 am ¨ as íâ® à ¢¥á⢮ ¬®¦¥â +
s=1
m=1
;
m=1
N X
n=2
¢ë¯®«ïâìáï, «¨èì ¥á«¨ à ¢ë ã«î ¢ëà ¦¥¨ï ¢ 䨣ãàëå ᪮¡ª å. ª ª ª Z1 { ¢¥é¥á⢥®, Zn { ç¨áâ® ¬¨¬ë¥ ¢¥«¨ç¨ë (n > 1), â® ¢ëà ¦¥¨ï ¢ 䨣ãàëå ᪮¡ª å ª®¬¯«¥ªá® ᮯàï¦¥ë ¤à㣠¤àã£ã ¨ ¤®áâ â®ç®, çâ®¡ë ¢ ã«ì ®¡à é «®áì ®¤® ¨§ ¨å, ¯à¨¬¥à,
B bs1
N X
m=1
am bm1 ;
1 2Z X 1
N X
bsn am bmn = 0 ¤«ï s = 1; 2; : : :; N: jZ n n=2 m=1
ë¥ à ¢¥á⢠¬®£ãâ ¡ëâì ¯¥à¥¯¨á ë ¢ ¢¨¤¥ (¯à¨ ¯¥à¥áâ ®¢ª¥ ¯®à浪 á㬬¨à®¢ ¨ï) N X
m=1
am
(X 1
n=2
2Z1 jZ bsn bmn ; B bs1 bm1 n
)
= 0 ¯à¨ s = 1; 2; : : : ; N:
ë ¯®«ã稫¨ á¨á⥬㠨§ N ®¤®à®¤ëå «¨¥©ëå «£¥¡à ¨ç¥áª¨å ãà ¢¥¨© ¤«ï N ¥¨§¢¥áâëå ª®íää¨æ¨¥â®¢ am . â á¨á⥬ ¨¬¥¥â ¥âਢ¨ «ì®¥ à¥è¥¨¥, ¥á«¨ ¥¥ ®¯à¥¤¥«¨â¥«ì à ¢¥ ã«î. à¨à ¢¨¢ ï ã«î ®¯à¥¤¥«¨â¥«ì, ¯®«ã稬 «£¥¡à ¨ç¥áª®¥ ãà ¢¥¨¥ ¤«ï ®¯à¥¤¥«¥¨ï ¥¨§¢¥á⮩ ¯®ª ¯à®¢®¤¨¬®á⨠B . ® á¬ëá«ã § ¤ ç¨ íâ ¢¥«¨ç¨ ¤®«¦ ¡ëâì ¢¥é¥á⢥®©, à¥è¥¨¥ { ¥¤¨á⢥ë¬. ®¦® ¯®ª § âì, çâ® íâ® ¤¥©áâ¢¨â¥«ì® â ª. «ï í⮣® ¢ ç «¥ ¯à¥¤¯®«®¦¨¬, çâ® ¨ ®¤¨ ¨§ ª®íää¨æ¨¥â®¢ bs1 ¥ à ¢¥ ã«î. §¤¥«¨¬ ª ¦¤®¥ ¨§ ãà ¢¥¨© á¨á⥬ë ᮮ⢥âáâ¢ãî饥 bs1 . ®£¤ ¯®«ã稬 á¨á⥬ã 151
N X
)
(X 1
2Z1 bsn bmn ; B b am m1 = 0 ¯à¨ s = 1; 2; : : : ; N: m=1 n=2 jZn bs1 à ¢¥¨¥ ¤«ï B ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¯à¨®¡à¥â ¥â ¢¨¤
) sn bmn b 2 Z 1 ; B bm1 = 0: Det cms = Det n=2 jZn bs1 ®¯à¥¤¥«¨â¥«¥ ¢ ¯à ¢®© ç á⨠᫠£ ¥¬®¥ B bm1 ¥ § ¢¨á¨â ®â ®¬¥à áâப¨ s.
᫨ ¢ëç¥áâì ¯¥à¢ãî áâப㠨§ ¢á¥å ®áâ «ìëå áâப, â® B ®áâ ¥âáï ⮫쪮 ¢ ¯¥à¢®© áâப¥. §« £ ï ®¯à¥¤¥«¨â¥«ì ¯® í«¥¬¥â ¬ ¯¥à¢®© áâப¨, ¯®«ãç ¥¬ «¨¥©®¥ ®â®á¨â¥«ì® B ãà ¢¥¨¥ á ¢¥é¥á⢥묨 ª®íää¨æ¨¥â ¬¨, çâ® ¨ âॡ®¢ «®áì ¤®ª § âì. (X 1
4.6.7. à¨ æ¨®ë¥ ¬¥â®¤ë. ¥â®¤ «¥àª¨
áᬮâਬ ¥®¤®à®¤®¥ ¨â¥£à «ì®¥ ãà ¢¥¨¥ ¤«ï ¯®«ï ®â¢¥àá⨨ ¤¨ äà £¬ë E~ : 1 E~ Z X n E~ E~ dS ; E~ 1 n Z1 n=1 Zn S
= 0:
2
¥è¥¨¥ í⮣® ãà ¢¥¨ï ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥® ¢ ¢¨¤¥ à §«®¦¥¨ï ¯® ¥ª®â®à®© ¯®«®© á¨á⥬¥ ®à⮣® «ìëå ¢¥ªâ®àëå äãªæ¨©, 㤮¢«¥â¢®àïîé¨å £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ ª®âãॠ®â¢¥àáâ¨ï. ª¨¬¨ äãªæ¨ï¬¨ ïîâáï ᮡáâ¢¥ë¥ ¢¥ªâ®àë¥ äãªæ¨¨ ~em ¢®«®¢®¤ , á¥ç¥¨¥ ª®â®à®£® ᮢ¯ ¤ ¥â á ®â¢¥àá⨥¬ ¤¨ äà £¬ë:
E =
1 X
m=1
am~em ;
£¤¥ am { ¥¨§¢¥áâë¥ ª®íää¨æ¨¥âë. ¥â®¤ «¥àª¨ ¯®§¢®«ï¥â ¯à¨¡«¨¦¥® ¢ëç¨á«¨âì «î¡®¥ ç¨á«® íâ¨å ª®íää¨æ¨¥â®¢. «ï í⮣® ®áâ ¢¨¬ ¢ á㬬¥ N ç«¥®¢
E
N X
m=1
152
am~em
¨ ¯®¤áâ ¢¨¬ íâ® ¢ëà ¦¥¨¥ ¢ ¨â¥£à «ì®¥ ãà ¢¥¨¥. ª ª ª íâ á㬬 ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â à¥è¥¨¥ ¯à¨¡«¨¦¥®, â® ¯à ¢ ï ç áâì ãà ¢¥¨ï ¯à¨ ¯®¤áâ ®¢ª¥ ¥ ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì:
Z 1 E~ X N X n
~ n dS ; E~ 1 = : a ~ e E m m Z1 n=1 Zn m=1 S 2
®£« á® ¬¥â®¤ã «¥àª¨ ª®íää¨æ¨¥âë am ¢ë¡¨à îâ â ª, çâ®¡ë ¡ë« ®à⮣® «ì ¢á¥¬ äãªæ¨ï¬ e~s (s = 1; 2; : : :; N ) S2 :
9 Z8 Z 1 E~ X N <X = ~ E n 1 ~ n dS ; a ~ e E m m : Zn m=1 S Z1 ; ~es dS S n=1 2
= 0; s = 1; 2; : : : ; N:
2
¡®§ 稬
bmn =
Z S2
~emE~ n dS ¨ bsn =
Z S2
~es E~ n dS:
®£¤ ãà ¢¥¨ï ¯à¨®¡à¥â îâ ¢¨¤ N 1 b X X sn
¨«¨
bs1 ; a b = m mn Z1 n=1 Zn m=1 N X m=1
am
1 b b X sn mn
n=1
Zn
= bZs1 ; s = 1; 2; : : : ; N: 1
ë ¯®«ã稫¨ á¨á⥬ã N «¨¥©ëå ãà ¢¥¨© ®â®á¨â¥«ì® N ª®íää¨æ¨¥â®¢ am . ¥è ï ¥¥, ¬ë ©¤¥¬ ¯à¨¡«¨¦¥®¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï E~ , çâ® ¯®§¢®«ï¥â ¢ëç¨á«¨âì B , ¨á¯®«ì§ãï à ¥¥ ¯®«ãç¥ãî ä®à¬ã«ã. «®£¨çë¬ á¯®á®¡®¬ ¬®¦® à¥è âì â ª¦¥ ®¤®à®¤®¥ ãà ¢¥¨¥
Z Z 1 2Z X 1 E~ E~ E~ dS ; B E~ E~ E~ dS 1 n 1 jZn n
n=2
S2
S2
«ï í⮣® ¢®¢ì § ¯¨è¥¬ 153
= 0:
E
N X m=1
am~em :
®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¨â¥£à «ì®¥ ãà ¢¥¨¥, ¯®«ã稬 1 2Z N X 1~ X
~ 1 X am bm1 = : E a b ; B E n m mn n=2 jZn m=1 m=1 ¬®¦ ï íâ® ãà ¢¥¨¥ ~es ¨ ¨â¥£à¨àãï ¯® S2 (á ãç¥â®¬ âॡ®¢ N
¨ï ®à⮣® «ì®áâ¨) ¯®«ã稬 1 2Z X 1
¨«¨
N X
m=1
N X
N X
bsn am bmn ; B bs1 am bm1 = 0 jZ n n=2 m=1 m=1 am
(X 1 n=2
2Z1 jZn bsn bmn ; B bs1 bm1
)
= 0 ¯à¨ s = 1; 2; : : :; N:
®¥ ãà ¢¥¨¥ ¢ â®ç®á⨠ᮢ¯ ¤ ¥â á «®£¨çë¬ ãà ¢¥¨¥¬, ¯®«ãç¥ë¬ á ¯®¬®éìî ¬¥â®¤ ¨âæ , çâ® ¤ ¥â ®á®¢ ¨ï ®â¥á⨠¬¥â®¤ «¥àª¨ ª ª« ááã ¢ ਠ樮ëå ¬¥â®¤®¢. 4.6.8. ¨ äà £¬ë ¢ ¯àאַ㣮«ì®¬ ¢®«®¢®¤¥
ëè¥ ¬ë 㦥 à áᬠâਢ «¨ ¨¤ãªâ¨¢ãî ¤¨ äà £¬ã ¢ ¯àאַ㣮«ì®¬ ¢®«®¢®¤¥. ¬ ¡ë«® ©¤¥® á®®â®è¥¨¥ ¤«ï ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨ á ¯®¬®éìî ¯à¨¡«¨¦¥®£® ¬¥â®¤ , ®á®¢ ®£® áâ 樮 à®á⨠äãªæ¨® « ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨. ¯®¬®éìî ª¢ §¨áâ â¨ç¥áª®£® ¬¥â®¤ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ã祮 ¡®«¥¥ ª®¬¯ ªâ®¥ ¢ëà ¦¥¨¥ (å®âï ¨ ¥ ¡®«¥¥ â®ç®¥) 2 d ctg2 x0 ): B = ; a ctg2 d (1 + sec 2a 2a 2a
154
111111111111 000000000000 000000000000 111111111111 000000000000 111111111111 000000000000 111111111111 000000000000 111111111111 111111111111 000000000000
¥¯¥àì à áᬮâਬ ¥¬ª®áâãî ¤¨ äà £¬ã (á¬. à¨á.). ª ï ¤¨ äà £¬ ¨¬¥¥â ¯®«®¦¨â¥«ìãî ॠªâ¨¢ãî ¯à®¢®¤¨¬®áâì ¨, á«¥¤®¢ ⥫ì®, íª¢¨¢ «¥â ¥¬ª®áâ¨. á«ãç ¥ ᨬ¬¥âà¨ç®£® ®â¢¥àáâ¨ï ¯à®¢®¤¨¬®áâì ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ¯à¨¡«¨¦¥ë¬ á®®â®è¥¨¥¬
d
B = 4b ln csc d 2b :
à 䨪 í⮩ ¯à®¢®¤¨¬®á⨠ª ª äãªæ¨¨ ®â b= ¯à¨¢¥¤¥ à¨á㪥. B
b Λ
®ç¥â ¨¥ ¨¤ãªâ¨¢®© ¨ ¥¬ª®á⮩ ¤¨ äà £¬ ¯®§¢®«ï¥â ¯®«ãç¨âì èãâ¨àãî騩 १® áë© ª®âãà (á¬. à¨á.). ë«® ©¤¥®, ç⮠१® á ¨¬¥¥â ¬¥áâ® ¤«ï ¢®«ë, ®¯à¥¤¥«ï¥¬®© ãà ¢¥¨¥¬ s s a 1 ; 2 = a0 1 ; 2 : b 2a b0 2a0 b
111111111111 000000000000 000000000000 111111111111 000000000000 111111111111 a‘ b‘ 000000000000 111111111111 000000000000 111111111111 000000000000 111111111111 a
155
L
C
âáî¤ , ¢ ç áâ®áâ¨, á«¥¤ã¥â, çâ® ¥á«¨ ãáâ६¨âì b0 ª 0, ⮠१® á ¨¬¥¥â ¬¥áâ® ¯à¨ = 2a0 , â.¥. ¯à¨ a0 = =2. í⮬ á«ãç ¥ é¥«ì ¬®¦® à áᬠâਢ âì ª ª ª®à®âª®§ ¬ªãâãî á ¤¢ãå ª®æ®¢ 饫¥¢ãî «¨¨î. ஢®¤¨¬®áâì १® ᮣ® ª®âãà á ¯à¨á®¥¤¨¥ë¬ ª ¥¬ã ¢®«®¢®¤®¬ ¨¬¥¥â ¢¨¤ ! Y = 1 + jQ 2 !0 ; £¤¥ !0 { १® á ï ç áâ®â . 票ï Q ¤«ï ¤¨ äà £¬ ¥¢¥«¨ª¨ (¯®à浪 10) ¨ ¢®§à áâ îâ á 㬥ì襨¥¬ b0 . ¥â ««¨ç¥áª¨© èâëàì ¬ «®£® ¤¨ ¬¥âà ¯à¨¬¥ï¥âáï ¤«ï ᮣ« ᮢ ¨ï ¢®«®¢®¤®¢. ¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® èâëàì ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥ ¯®á«¥¤®¢ â¥«ì® á®¥¤¨¥ë¬¨ ¥¬ª®áâìî ¨ ¨¤ãªâ¨¢®áâìî (á¬. à¨á.).
11 00 00 11 11 00
L C
ਠ¬ «®© £«ã¡¨¥ ¯®£à㦥¨ï ¯à¥®¡« ¤ ¥â ¥¬ª®áâ ï ¯à®¢®¤¨¬®áâì. ਠ£«ã¡¨¥ ¯®£à㦥¨ï, ¯à¨¬¥à® à ¢®© =4, ¨¬¥¥â ¬¥á⮠१® á. ਠí⮬ ¢®«®¢®¤ ®ª §ë¢ ¥âáï § ª®à®ç¥ë¬ ¨ ¯¥à¥á⠥⠯யã᪠âì ¢®«ë. ਠ¥é¥ ¡®«ì襬 ¯®£à㦥¨¨ ¯à¥®¡« ¤ ¥â ¨¤ãªâ¨¢®áâì, ¨, å®âï ¨¬¥¥âáï ®âà ¦¥¨¥, ¢®« ç áâ¨ç® ¯à®å®¤¨â. ®§¬®¦ë â ª¦¥ ¤à㣨¥ १® áë¥ ª®¬¡¨ 樨, ¯à¨¬¥à, ¨¤ãªâ¨¢ ï ¤¨ äà £¬ á ¥¬ª®áâë¬ èâë६, ¯®§¢®«ïî騬 ®áãé¥á⢫ïâì áâனªã १® ᮩ ¤¨ äà £¬ë. 4.6.9. ®¥¤¨¥¨¥ ¢®«®¢®¤®¢ à §«¨ç®£® á¥ç¥¨ï
áᬮâਬ á®ç«¥¥¨¥ ¤¢ãå ¢®«®¢®¤®¢ à §«¨ç®£® á¥ç¥¨ï S1 ¨ S2 , ¯à¨ç¥¬ ¢ ®¡®¨å ¢®«®¢®¤ å ¬®£ãâ à á¯à®áâà ïâìáï ⮫쪮 ¯® ®¤®© ¬®¤¥. ¡é¥¥ ®â¢¥àá⨥ ¢®«®¢®¤®¢ ®¡®§ 稬 ç¥à¥§ A. ®£¤ ¤«ï ¯®¯¥à¥çëå á®áâ ¢«ïîé¨å í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï £à ¨æ¥ ¨¬¥îâ ¬¥áâ® ãá«®¢¨ï (1 + ;) E~ 1 + á«¥¢ ¨
1 X An E~ n
n=2
=
E~ (x; y) ;
156
0
A;
; S1 ; A
T E~ 10 +
1 X Bn E~ n0
n=2
=
E~ (x; y) ; 0
A;
; S2 ; A
á¯à ¢ . ¤¥áì E~ n { ᮡáâ¢¥ë¥ ¯®¯¥à¥çë¥ ®à¬¨à®¢ ë¥ ¢¥ªâ®àë¥ äãªæ¨¨ ¢®«®¢®¤ I , E~ n0 { â® ¦¥ ¤«ï ¢®«®¢®¤ II , E~ (x; y) { ¥¨§¢¥áâ ï ¯®ª äãªæ¨ï à á¯à¥¤¥«¥¨ï ¯®¯¥à¥ç®£® í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ®â¢¥àá⨨.
᫨ 㪠§ ë¥ á®¡áâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ ®à¬¨à®¢ ë ª ¥¤¨¨æ¥, â®
R
R
1 + ; = E~ E~ 1 dS; An = E~ E~ n dS; AR R A T = E~ E~ 0 dS; Bn = E~ E~ n0 dS: A
A
®¯¥à¥çë¥ á®áâ ¢«ïî騥 ¬ £¨â®£® ¯®«ï ®â¢¥àá⨨ á«¥¢ ¨ á¯à ¢ à ¢ë ¤à㣠¤àã£ã: (1 ; ;) H~ 1 ; ¨«¨
1 X An H~ n
n=2
= T H~ 10 +
1 X Bn H~ n0 ;
n=2
X ~z0 E~ n X ~z0 E~ n0 ~ ~0 (1 ; ;) ~z0 Z E1 ; An Z = T ~z0 Z0 E1 + Bn Z 0 : 1 n n 1 n=2 n=2 ¤¥áì Z1 , Zn , Z10 , Zn0 { ®â®è¥¨ï ¯®¯¥à¥çëå á®áâ ¢«ïîé¨å í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨ ¬ £¨â®£® ¯®«¥©. ¬®¦ ï íâ® ãà ¢¥¨¥ ¢¥ªâ®à® ~z0 ¨ à áªàë¢ ï ¤¢®©ë¥ ¢¥ªâ®àë¥ ¯à®¨§¢¥¤¥¨ï, ¯®«ã稬 ãà ¢¥¨¥ 1
1
X E~ n ~1 E~ 10 + X B E~ n0 : (1 ; ;) E ; A = T n n 0 Z1 Z10 n=2 Zn n=2 Zn
᫨ ⥯¥àì § ¬¥¨âì ;, T , An ¨ Bn ¨å ¢ëà ¦¥¨ï¬¨ ¢ ¢¨¤¥ ¨â¥£à «®¢, â® ¬®¦® ¯®«ãç¨âì ¨â¥£à «ì®¥ ãà ¢¥¨¥ ®â®á¨â¥«ì® ¥¨§¢¥á⮩ äãªæ¨¨ E~ (x; y): 1
1 E~ Z X n ~ ~ Zn E En dS
n=1
A
1
+
1 E~ 0 Z X n ~ ~0 Z 0 E En dS
n=1 n A
157
~ = 2ZE1 : 1
®§¬®¦¥, ®¤ ª®, ¤à㣮© ¯ãâì ¯à¥®¡à §®¢ ¨ï ãà ¢¥¨ï. «ï í⮣® 㬮¦¨¬ «¥¢ãî ¨ ¯à ¢ãî ç á⨠ãà ¢¥¨ï E~ ¨ ¯à®¨â¥£à¨à㥬 ¯® ®â¢¥àáâ¨î. ®«ã稬 1 jA j2 1 1 ; ; Z E~ E~ dS ; X n = jT j2 1 + X jBn j2 : 1 0 Z1 Z10 n=2 Zn n=2 Zn A
R¬®¦¨¬ ¨ à §¤¥«¨¬ ¯¥à¢®¥ á« £ ¥¬®¥ ¢ «¥¢®© ç á⨠1 + ; = = E~ E~ 1 dS : A
1 1
Z 2 1 ; ; 1 E~ E~ dS ; X jAn j2 1 + ; Z1 n=2 Zn A
®âªã¤
1;; = 1+;
1 jB j2 X 1 n ; 2 = jT j Z 0 + 0 Z 1 n=2 n
1 1 jT j2 ZZ10 + P ZZn1 jAn j2 + P ZZ10 jBn j2
1
n=2
R E~ E~ dS 2 A 1
n=2 n
:
; ® 11 ; + ; = Y { ¢å®¤ ï ¯à®¢®¤¨¬®áâì á®ç«¥¥¨ï, £à㦥®£® á ¤à㣮© áâ®à®ë ᮣ« ᮢ ãî £à㧪ã. ª¨¬ ®¡à §®¬, ¯®«ãç ¥¬ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï ¯à®¢®¤¨¬®á⨠Y :
Y =
jT j2 ZZ10
1 R 2 E~ E~ 1 dS A
+
1 Z1 1 Z1 P 2 + P j A j n 0 jBn j2 jZ jZ n n n=2 j n=2 : R 2 E~ E~ 1 dS A
n E ¯®¬¨¬, çâ® ¤«ï H-¬®¤ ZnH = j!
n , ¤«ï E-¬®¤ Zn = j!" { ¢¥é¥áâ¢¥ë¥ ¤«ï à á¯à®áâà ïî饩áï ¨ ç¨áâ® ¬¨¬ë¥ ¤«ï ¥à á¯à®áâà ïîé¨åáï ¬®¤. âáî¤ , ¥á«¨ S1 ! S2 , ¬®¦® ¯®«ãç¨âì ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï ¯à®¢®¤¨¬®á⨠¤¨ äà £¬ë (¯à¨ E~ n0 ! E~ n ¨ Zn0 ! Zn). ¥à¢®¥ á« £ ¥¬®¥ ¢ ¯®«ã祮© ä®à¬ã«¥ { ¢¥é¥á⢥ ï ç áâì, ¢â®à®¥ { ¬¨¬ ï. ¥à¢®¥ á« £ ¥¬®¥ ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ¯à®¢®¤¨¬®áâì ¢â®à®£® 158
¢®«®¢®¤ , £à㦥®£® ᮣ« ᮢ ãî £à㧪ã, ¢â®à®¥ { ॠªâ¨¢ãî ¯à®¢®¤¨¬®áâì á®ç«¥¥¨ï. ª¢¨¢ «¥â ï á奬 á®ç«¥¥¨ï ¨¬¥¥â ¢¨¤ n:1 Z0 =1 jB
Z 0=1
ਠá®ç«¥¥¨¨ ¤¢ãå ¢®«®¢®¤®¢ ®á®¡ë© ¨â¥à¥á ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â á«ãç ©, ª®£¤ ¢®«®¢®¤ë ¬ «® ®â«¨ç îâáï ®¤¨ ®â ¤à㣮£®. í⮬ á«ãç ¥ ¢ ª ç¥á⢥ ¯¥à¢®£® ¯à¨¡«¨¦¥¨ï ¢¬¥áâ® E~ ¬®¦® ¯®¤áâ ¢¨âì ¯®«¥ E~ 1 ¢ ¯¥à¢®¬ ¢®«®¢®¤¥. áᬮâਬ ¢ ª ç¥á⢥ ¯à¨¬¥à ᮥ¤¨¥¨¥ ¤¢ãå ¯àאַ㣮«ìëå ¢®«®¢®¤®¢, ¢ ª®â®àëå ¬®¦¥â à á¯à®áâà ïâìáï ⮫쪮 ¬®¤ H10 . §¬¥¥¨¥ á¥ç¥¨ï ¢ ¯«®áª®á⨠H . áᬠâਢ ¥âáï ᨬ¬¥âà¨ç®¥ á®ç«¥¥¨¥, ¯à¥¤áâ ¢«¥®¥ à¨á. y a‘
a‘
a z
b
x
x a
í⮬ á«ãç ¥ £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¬®£ãâ ¡ëâì 㤮¢«¥â¢®à¥ë á ¨á¯®«ì§®¢ ¨¥¬ «¨èì ¬ £¨âëå ¬®¤ Hn0 . «ï ¨á¯®«ì§®¢ ¨ï ᨬ¬¥âਨ ®áì y ¯®¬¥á⨬ ¯®á¥à¥¤¨¥ ¢®«®¢®¤ . ਠ¢ëç¨á«¥¨¨ ¯à®¢®¤¨¬®á⨠á®ç«¥¥¨ï ¢ ª ç¥á⢥ äãªæ¨¨ ¯®«ï E~ (x; y) ¢ ®â¢¥àá⨨ ¯à¨¬¥¬ ¯à¨¡«¨¦¥® äãªæ¨î E~ 1 í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ®á®¢®© ¬®¤ë ¢ ¢®«®¢®¤¥ I . ª ª ª E~ 1 ᨬ¬¥âà¨ç ®â®á¨â¥«ì® ®á¨ y, â® ¯à¨ ¢ëç¨á«¥¨¨ ¨â¥£à «®¢ ¥á¨¬¬¥âà¨çë¥ á®¡áâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ ¤ îâ ã«ì, ¨ ¢ à §«®¦¥¨¨ ®áâ îâáï ⮫쪮 ᨬ¬¥âà¨çë¥. ¨¬¬¥âà¨çë¥ á®¡áâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¢ ¢®«®¢®¤¥ I (®à¬¨à®¢ ë¥ ª ¥¤¨¨æ¥) ¨¬¥îâ ¢¨¤
Eym =
r
x 2 ab cos(2m + 1) a ; 159
¢ ¢®«®¢®¤¥ II
E0
ym =
r
2 cos(2m + 1) x : a0 b a0
¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® ¢ í⮬ á«ãç ¥
Z
A
E~ E~ m dS =
0
¯à¨ m 6= 0; 1 ¯à¨ m = 0:
®í⮬ã A2m+1 = 0 ¯à¨ m 6= 0. «¥¥,
B2m+1 =
Z
A
E~ E~ m0 dS =
ਠm = 0 ¨¬¥¥¬
T =
ra
cos(2m + 1) ; = a : ; (2m + 1)2 2 2a0
a0 2 =4
r a cos a0 2 =4 ; 2 :
0 Z1 0 = ; n , ®¤áâ ¢«ïï ¢ ä®à¬ã«ã ¤«ï Y ¨ ãç¨âë¢ ï, çâ® ZZ10 = , jZ 0 1 n ¯®«ã稬 cos(2m + 1) 2 1 0 0 2 ; ja X 2m+1 Y = aa0 2=4 cos ; 2 a0 m=1 2 =4 ; (2m + 1)2 2 :
®«ã祮¥ á®®â®è¥¨¥ ¯®ª §ë¢ ¥â, çâ® á®ç«¥¥¨¥ ¤¥©áâ¢ã¥â ª ª âà áä®à¬ â®à á ª®íää¨æ¨¥â®¬ âà áä®à¬ 樨, à ¢ë¬ T . ª¢¨¢ «¥â ï á奬 ¯à¥¤áâ ¢«¥ à¨á. n:1 Y0 =1
L
Y0 =1
s
0 a cos 2 ¤¥áì n = a0 2 =4 ; 2 .
160
®à¬ã« ã¯à®é ¥âáï, ¥á«¨ ᪠箪 à §¬¥à ¥¢¥«¨ª: aa0 = 1 ; , ¯à¨ç¥¬ 1. ®£¤ 0 12 0 12 1 sin sin(2 m + 1) 0 0 X Y B @ 2 CA ; j 2m +1 B@ m(m + 1)2 CA : m=1 2 §¬¥¥¨¥ á¥ç¥¨ï ¢ ¯«®áª®á⨠E (á¬. à¨á.). y
b
b‘
y z
b‘ b
x
a
®ç«¥¥¨¥ ¯à¥¤¯®« £ ¥âáï ᨬ¬¥âà¨çë¬. « £®¤ àï ᨬ¬¥âਨ ¢ à §«®¦¥¨¨ ¯® ¢ëá訬 ¬®¤ ¬ ®áâ îâáï ⮫쪮 ¬®¤ë, ç¥âë¥ ¢ ¯à ¢«¥¨¨ y. ⮡ë 㤮¢«¥â¢®à¨âì £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬, ¢ ¤ ®¬ á«ãç ¥ ¥®¡å®¤¨¬® ¨á¯®«ì§®¢ âì ª ª í«¥ªâà¨ç¥áª¨¥, â ª ¨ ¬ £¨âë¥ ¬®¤ë. ¤ ª® § ¤ ç ã¯à®é ¥âáï ¡« £®¤ àï ⮬ã, çâ® ¨áå®¤ï ¨§ ᨬ¬¥âਨ ¬®¦® ¯®«ãç¨âì ¨ä®à¬ æ¨î ®â®á¨â¥«ì® ¥¨§¢¥á⮩ äãªæ¨¨ E~ . ०¤¥ ¢á¥£®, E~ ¨¬¥¥â ⮫쪮 y-î ª®¬¯®¥âã. «¥¥, § ¢¨á¨¬®áâì E~ ®â x â ª ï ¦¥, ª ª ¨ ¤«ï ®á®¢®© ¬®¤ë, â ª ª ª £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¥ § ¢¨áïâ ®â x. ª ª ª Ex = 0, â® ¯à¨ ¢ëç¨á«¥¨¨ ¨â¥à¥á ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ ⮫쪮 y-¥ á®áâ ¢«ïî騥 ᮡá⢥ëå äãªæ¨©, ¯à¨ç¥¬ ¢ª« ¤ ¤ îâ «¨èì ᮡáâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ á n = 1, â.¥. § ¢¨áï騥 ®â x â ª ¦¥, ª ª ¨ ®á®¢ ï ¬®¤ . ஬¥ ⮣®, ¨§ ᨬ¬¥âਨ á«¥¤ã¥â, çâ® ¢ª« ¤ ¤ îâ ⮫쪮 ⥠ᮡáâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨, ¤«ï ª®â®àëå m ç¥â® (m = 2l). ®à¬¨à®¢ ë¥ á®¡áâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨, ¯à¥¤áâ ¢«ïî騥 ¨â¥à¥á, ¨¬¥îâ á«¥¤ãî騩 ¢¨¤ (á ãç¥â®¬ à ᯮ«®¦¥¨ï ®á¥©): £¨âë¥ ¬®¤ë (m = 2l)
161
«¥¢ ¯à ¢ 2p sin x cos 2ly E 0 = 2p sin x cos 2ly E2ly = 2ly b b0 a g2l ab a a g20 l ab0 a ਠl = 0 r r x 2 sin x 2 00y = E0y = ab E a ab0 sin a «¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¬®¤ë (m = 2l)
E2ly = ¯à¨ í⮬
4lp sin x cos 2ly E 0 = 4lp sin x cos 2ly 2ly b b0 b g2l ab a b0 g20 l ab0 a
r
r
2 22 2 22 g2l = a2 + 4b2l ; g20 l = a2 + 40 2l : b ª ç¥á⢥ äãªæ¨¨ E~ , ª®â®à ï, ª ª 㪠§ ® ¢ëè¥, ¨¬¥¥â ⮫쪮 y-î ª®¬¯®¥âã ¨ § ¢¨á¨â ®â x â ª ¦¥, ª ª ®á®¢ ï ¬®¤ , ¯à¨¬¥¬ äãªæ¨î á ª®¬¯®¥â ¬¨: Ex = 0; Ey = E (y) sin x a.
ਠí⮬ ¢¥é¥á⢥ ï á®áâ ¢«ïîé ï ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨ à ¢ R 2 E~ E~ 10 dS Z1 : G = A 2 0 Z R E~ E~ 1 dS 1 A
¤¥áì Z1 = Z10 (â ª ª ª § ¢¨á¨â «¨èì ®â a), E1y =
r
x 2 ab0 sin a .
r
2 x 0 ab sin a , E1y =
ਠ¯®¤áâ ®¢ª¥ E ¨â¥£à «ë ᮪à é îâáï: 2 2
G =
p
0 2ab 2
p
ab
= bb0 :
¨¬ ï (ॠªâ¨¢ ï) á®áâ ¢«ïîé ï ¯à®¢®¤¨¬®áâ¨ à ¢ 162
B =
2 P 2 1 Z1 R 1 Z1 R P 0 E E2l dS + 0 E E2l dS l=1 jZ2l A l=1 jZ2l A : R 2 E E1 dS A
ª ç¥á⢥ ¯¥à¢®£® ¯à¨¡«¨¦¥¨ï ¤«ï E~ ¯à¨¬¥¬ ¯®«¥ ®á®¢®© ¬®¤ë ¢ ¯¥à¢®¬ ¢®«®¢®¤¥
r
2 sin x : ab a ᥠAn ¤«ï ¬ £¨âëå ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª¨å ¬®¤ ᮤ¥à¦ â ¬®¦¨â¥«ì Zb=2 2ly cos b dy = 0 (l 6= 0); ;b=2 ¯®í⮬㠢ᥠAn = 0. ëç¨á«¨¬ ⥯¥àì Bn = B2l ¤«ï ¬ £¨âëå ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª¨å ¬®¤. £¨âë¥ ¬®¤ë r p 0 Za=2 x Zb=2 2ly 2 2 H B2l = ab 0 p 0 sin2 a dx cos b0 dy = 22p 20 2abl ag2l ab ;a=2 a bb ;b=2
Ey =
p r
£¤¥ ' = b b0 . ¢ ¤à â
2 b sin l' sin lb b0 = ag20 l b0 l' ;
2 0 2 (B2Hl )2 = bb a22 g0 2 sinl'l' : 2l «¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¬®¤ë p
B2El = 2g0 2bl0 2l
r
b sin l' ; (B E )2 = b 82 l2 sin l' 2 : 2l b0 l' b0 b0 2 g20 l 2 l' 163
ëç¨á«¨¬ á㬬ã
P2l = jZZ01H (B2Hl )2 + jZZ01 E (B2El )2 : 2l 2l 0 0 H j! 0 E 2l ¤¥áì Z1 = ! , Z2l = 20 l , Z2l = j!" . ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï P2l , ¯®«ã稬
P2l = 10 k2 (B2El )2 ; 20 l 2 (B2Hl )2 = 2l
sin l' 2 b 82l2 2 2 1 2 0 2 = 0 l' b0 k b0 2 g20 l 2 ; 2l a2 g20 l 2 = 2l 2 4l2 0 2 2 = 10 bb0 g20 2 sinl'l' k2 b0 2 ; a22l : 2l 2l ª ª ª 20 l 2 = g20 l 2 ; k2 , â® 2 4l2 1 2 P2l = 10 bb0 g20 2 sinl'l' k2 b0 2 ; a2 (g20 l 2 ; k2 ) : 2l 2l ëà ¦¥¨¥ ¢ ¯®á«¥¤¨å ᪮¡ª å à ¢® 4l2 1 g0 2 02 02 2 1 4 l 0 2 2 2 2 k b0 2 ; a2 (g2l ; k ) = k b0 2 + a2 ; a22l = k2 g2l2 ; ga22l = 2 02 02 = g2l2 (k2 ; a2 ) = g2l2 2 : ®¤áâ ¢«ïï, ¯®«ã稬 sin l' 2 2 sin l' 2 g20 l 2 2 b 2 2 b 1 P2l = 0 b0 g0 2 l' 2 = 20 l b0 l' : 2l 2l R R ®¤áâ ¢«ïï ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï B (á ãç¥â®¬ ⮣®, çâ® EE1 dS = 1, EE2l dS = 0), A A ¯®«ã稬 1 1 1 sin l' 2 X X 2 b B = P2l = b0 0 l' : l=1 2l l=1 âáî¤ ¯à®¢®¤¨¬®áâì à ¢ 164
1 1 sin l' 2 X b b Y = b0 + 2j b0 0 l' ; l=1 2l
£¤¥
0 ' = b b0 ; 2l =
q0
g2l 2 ; k2 :
ª ª ª B > 0, ¯à®¢®¤¨¬®áâì ¨¬¥¥â ¥¬ª®á⮩ å à ªâ¥à ¨ íª¢¨¢ «¥â ï á奬 ¨¬¥¥â ¢¨¤, ¯à¥¤áâ ¢«¥ë© à¨á. n:1 Y0 =1
C
Y0 =1
r
¤¥áì n = bb0 . ਠ㬥ì襨¨ áª çª ¥¬ª®áâì áâ६¨âáï ª ã«î ª ª ª¢ b à §¬¥à 2 ¤à â áª çª b , ¤®¡ ¢ª ª G { ª ª ¯¥à¢ ï á⥯¥ì, ¯®í⮬㠯ਠ¬ «ëå áª çª å ¥¬ª®áâìî ¬®¦® ¯à¥¥¡à¥çì. í⮬ á«ãç ¥ ®âà ¦¥¨¥ ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ®â®è¥¨¥¬ ¢®«®¢ëå ¯à®¢®¤¨¬®á⥩ ¢®«®¢®¤®¢ b=b0. 4.6.10. ®£« ᮢ ¨¥ ¢®«®¢®¤®¢ ¬®£®áâ㯥ç â묨 ¯¥à¥å®¤ ¬¨
¤¥áì à áᬠâਢ ¥âáï ᮣ« ᮢ ¨¥ ¢®«®¢®¤®¢ ¯à¨ ¨§¬¥¥¨¨ à §¬¥à®¢ ¢ ¯«®áª®á⨠E , ª®£¤ ¬®¦® ¯à¥¥¡à¥çì ॠªâ¨¢®áâìî áª çª ¨ ®âà ¦¥¨¥ ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ⮫쪮 á®®â®è¥¨¥¬ ¢®«®¢ëå ᮯà®â¨¢«¥¨©, ¯®í⮬ã १ã«ìâ âë ¬®£ãâ ¡ëâì ¯à¨¬¥¥ë â ª¦¥ ª TEM «¨¨ï¬. ஬¥ ⮣® ¬ë ¡ã¤¥¬ ¯à¥¤¯®« £ âì ᪠窨 ¬ «ë¬¨. ॥¡à¥£ ¥¬ â ª¦¥ ¬®£®ªà â묨 ®âà ¦¥¨ï¬¨. «¥¤ã¥â ®â¬¥â¨âì, çâ® ¢á¥ í⨠®£à ¨ç¥¨ï ¢¢®¤ïâáï ¤«ï ¯à®áâ®âë à áç¥â , ® «®£¨çë© à¥§ã«ìâ â ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ãç¥ ¨ ¢ ¡®«¥¥ ®¡é¥¬ á«ãç ¥, ª®£¤ ᪠窨 ¢¥«¨ª¨ ¨ ॠªâ¨¢®áâﬨ ¯à¥¥¡à¥£ âì ¥ á«¥¤ã¥â. áᬮâਬ ¬®£®áâ㯥ç âë© ¯¥à¥å®¤ ¬¥¦¤ã ¤¢ã¬ï ¢®«®¢®¤ ¬¨, á®áâ®ï騩 ¨§ ®â१ª®¢ à ¢®© ¤«¨ë, ® à §«¨ç®£® ¢®«®¢®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï (á¬. à¨á.). 165
Z0
Z1 Γ0
Z2
d
Zn
Γ1
Z Γn
¥«¨ç¨ë ;0 ; ;1 ; : : : ; ;n { ¬¥áâë¥ ª®íää¨æ¨¥âë ®âà ¦¥¨ï: Zi : ;i = ZZi+1 ; + Zi i+1 ãáâì ¤«ï ®¯à¥¤¥«¥®á⨠n { ç¥â®¥ ç¨á«®. âà ¦¥ ï ¢®« ¢ ç «¥ ¯¥à¥å®¤ à ¢ , ®ç¥¢¨¤®, á㬬¥ ¢®«, ®âà ¦¥ëå ®â ®â¤¥«ìëå á®ç«¥¥¨© (¢ ¯à¥¥¡à¥¦¥¨¨ ¬®£®ªà â묨 ®âà ¦¥¨ï¬¨):
X j(n;2m)' ;m e;2jm' = e;jn' ;m e = m=0 m=0 n o = e;jn' ;0 e jn' + ;1 e j(n;2)' + : : : + ;n=2 + : : : + ;n e;jn' ; £¤¥ ' = 2d : ।¯®«®¦¨¬, çâ® ¯¥à¥å®¤ ¢ë¯®«¥ ᨬ¬¥âà¨ç®, â ª çâ® ;m = ;n;m. ®£¤ 1 ; jn' b = 2e ;0 cos n' + ;1 cos(n ; 1)' + : : : + 2 ;n=2 ; â.¥. ¢ëà ¦ ¥âáï ç¥à¥§ ª®á¨ãáë ªà âëå ¤ã£. ª ª ª ª®á¨ãáë ªà âëå ¤ã£ ¬®£ãâ ¡ëâì ¢ëà ¦¥ë ç¥à¥§ á⥯¥¨ cos ', â® ¬¯«¨â㤠®âà ¦¥®© ¢®«ë ¢ëà ¦ ¥âáï ç¥à¥§ ¯®«¨®¬ ®â cos '. ¡®§ 稢 cos ' = x, ¬®¦¥¬ § ¯¨á âì b =
n X
n
jbj = M Pn (x); £¤¥ Pn (x) { ¯®«¨®¬ á⥯¥¨ n á ª®íää¨æ¨¥â®¬ ¯à¨ x, à ¢ë¬ ¥¤¨¨æ¥. ¥à¥å®¤ë, ã ª®â®àëå ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ¢ëà ¦ ¥âáï ç¥à¥§ ¥ª®â®àë© ¯®«¨®¬ á ¢¥é¥á⢥묨 ª®íää¨æ¨¥â ¬¨ ®â cos ', §ë¢ îâáï ¯®«¨®¬¨ «ì묨. á«®¢¨¥¬ ¤«ï í⮣® á«ã¦ â à ¢¥á⢮ ®â¤¥«ìëå ®â१ª®¢ ¯® ¤«¨¥ ¨ ᨬ¬¥âà¨ï ª®íää¨æ¨¥â®¢ ®âà ¦¥¨ï. 166
®¤¡¨à ï ª®íää¨æ¨¥âë ¯®«¨®¬ ®¯à¥¤¥«¥ë¬ ®¡à §®¬, ¬®¦® ¯®«ãç¨âì å®à®è¥¥ ᮣ« ᮢ ¨¥ ¢ è¨à®ª®© ¯®«®á¥ ç áâ®â.
᫨ ¬¥áâë¥ ª®íää¨æ¨¥âë ¯®¤®¡à ë â ª, çâ® ¨á祧 î⠢ᥠá⥯¥¨ x, ªà®¬¥ ¢ëá襩, â® â ª®© ¯¥à¥å®¤ §ë¢ îâ ¡¨®¬¨ «ìë¬ ¨«¨ ¯¥à¥å®¤®¬ á ¬ ªá¨¬ «ì® ¯«®áª®© å à ªâ¥à¨á⨪®© (á¬. à¨á.). |b|
x= cos ϕ
«ï í⮣® ¬¥áâë¥ ª®íää¨æ¨¥âë ®âà ¦¥¨ï ¤®«¦ë ¡ëâì ¯à®¯®à樮 «ìë ª®íää¨æ¨¥â ¬ ¡¨®¬ ìîâ® : ;m = Cnm : ®£¤
b =
n X m=0
; ;m e j(n;2m)' = e j' + e;j' n = 2n cosn ' = 2n xn :
¥«¨ç¨ ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ¯à¨ x = 1 (' = 0):
b(' = 0) =
P
X m
;m = 2n;
®âªã¤ = ;2nT , £¤¥ ;T = ;m { ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ¯à¨ ᮥ¤¨m ¥¨¨ ᮣ« á㥬ëå «¨¨© ¡¥§ ¯¥à¥å®¤ . âáî¤
b = ;T xn :
᫨ x ¢ § ¤ ®© ¯®«®á¥ ç áâ®â ¨§¬¥ï¥âáï ¢ ¯à¥¤¥« å ; 1t x 1t ¯à¨ t > 1, â® ¬ ªá¨¬ «ìë© ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ¢ í⮩ ¯®«®á¥ ¡ã¤¥â à ¢¥ 167
b¬ ªá = ;tnT :
¥«¨ç¨ã K = tn ¢ í⮬ á«ãç ¥ §ë¢ î⠢먣àë襬, â ª ª ª ® ¯®ª §ë¢ ¥â, ¢® ᪮«ìª® à § ¢ § ¤ ®© ¯®«®á¥ 㬥ìè ¥âáï ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï. ¥¬ 㦥 ¯®«®á , ⥬ ¡®«ìè¥ ¢ë¨£àëè. ¬¥â¨¬, çâ® á¥à¥¤¨ ¤¨ ¯ §® ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ⥬, çâ® x = 0, â.¥. ' = 2 . ®£¤ d = 4 , â.¥. ®â१ª¨ ¤®«¦ë ¡ëâì ç¥â¢¥àâ좮«®¢ë¬¨ ¤«ï á।¥© ¤«¨ë ¢®«ë. à㣮© ¢ ਠ⠬®¦¥â ¡ëâì á«¥¤ãî騬. 롥६ ¬¥áâë¥ ª®íää¨æ¨¥âë ®âà ¦¥¨ï â ª, ç⮡ë á㬬 àë© ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ®¯¨áë¢ «áï ¯®«¨®¬®¬, ¨¬¥¥¥ 㪫®ïî騬áï ®â ã«ï ¢ ¤ ®¬ ¤¨ ¯ §®¥. «ï í⮣® ¨á¯®«ì§ãîâáï ¯®«¨®¬ë ¥¡ë襢 Tn(y): Tn(y) = 2n1;1 Tn (y); £¤¥ Tn (y) = cos(n arccos y). ¥¡ëè¥¢ë¬ ¡ë«® ¯®ª § ®, çâ® ¯®«¨®¬ Tn(y) ï¥âáï ¯®«¨®¬®¬ á ª®íää¨æ¨¥â®¬ ¯à¨ áâ à襬 ç«¥¥, à ¢ë¬ 1, ¨¬¥¥¥ 㪫®ïî騬áï ®â ã«ï ¯à¨ ¨§¬¥¥¨¨ y ¢ ¯à¥¤¥« å ;1 < y < +1. ¨¦¥ ¯à¨¢¥¤¥ë ¯¥à¢ë¥ ¯ïâì ¯®«¨®¬®¢ Tn(y) (á¬. à¨á.):
T0 T1 T2 T3 T4
= = = = =
1;
y; 2y2 ; 1; 4y3 ; 3y; 8y4 ; 8y2 + 1:
®«¨®¬ë 㤮¢«¥â¢®àïîâ ४ãàà¥â®¬ã á®®â®è¥¨î
Tn+1 = 2Tny ; Tn;1:
168
Tn(x)
1
1 n= 2
n=
x 1
b = M Tn(tx):
n= 4
n=3
-1
ª ª ª x ¨§¬¥ï¥âáï ¢ ¯à¥¤¥« å (; 1t ; 1t ), â® ¥®¡å®¤¨¬® ¢¢¥á⨠¬ áèâ ¡ë© ¬®¦¨â¥«ì:
-1
¥«¨ç¨ M 室¨âáï â ª ¦¥, ª ª ¨ ¢ëè¥. ਠx = 1 b = ;T . ®í⮬ã M = T;T(t) . âáî¤ ¯®«ãç ¥¬ n
jbj = ;T TTn((txt)) = ;T TTn ((txt)) : n n ¨¡®«ì襥 § 票¥ Tn (tx) ¢ à ¡®ç¥¬ ¤¨ ¯ §®¥ à ¢® 1, ¯®í⮬ã b¬ ªá = T;(Tt) : n âáî¤ ¢ë¨£àëè à ¢¥ K = Tn(t). ®¦® ¯®ª § âì, çâ® íâ®â ¢ë¨£àëè § ¬¥â® ¯à¥¢ëè ¥â ¢ë¨£àëè ¤«ï ¡¨®¬¨ «ì®£® ¯¥à¥å®¤ (¯à¨¬¥à® ¢ 2n;1 à §). ¨¦¥ ¯à¨¢¥¤¥ë á®®â®è¥¨ï ¬¥áâëå ª®íää¨æ¨¥â®¢ ®âà ¦¥¨ï ¤«ï 祡ë襢᪮£® ¯¥à¥å®¤ : 1 1 1 1 2(1 ; 1=t2) 1 1 3(1 ; 1=t2) 3(1 ; 1=t2 ) 1; â.¥. ¡®«¥¥ ¯« ¢ë© ¯¥à¥å®¤, 祬 ¡¨®¬¨ «ìë©. ¯à¥¤¥«¨¬ ⥯¥àì ¤¨ ¯ §®, â.¥. ¢¥«¨ç¨ã t. «¨ áâ㯥쪨 ®¯à¥¤¥«ï¥âáï 㣫®¬ ' = 2d : ªà ïå ¤¨ ¯ §® (á¬. à¨á.) 169
'¬¨ = 2d = arccos 1t ; ¬ ªá 2 '¬ ªá = d = arccos ; 1t = ; '¬¨ : ¬¨ ϕmin ϕmin
§¤¥«¨¬ ®¤® á®®â®è¥¨¥ ¤à㣮¥: ¬ ªá = ; '¬¨ = q | ¬¨ '¬¨ § ¤ ®¥ ®â®è¥¨¥.
âáî¤
'¬¨ = 1 + q ; '¬ ªá = 1 q + q: áèâ ¡ë© ¬®¦¨â¥«ì ¢ëà ¦ ¥âáï ç¥à¥§ q: 1 t = cos '1 = : ¬¨ cos 1 + q
®¦® ©â¨ â ª¦¥ ¤«¨ã áâ㯥¨: '¬¨ = 2d = 1 + q ; ¬ ªá ®âªã¤ ¬¨q ¬¨ ¬ ªá=¬¨ d = 2(1¬ ªá + q) = 2(1 + q) = 2(1 + ¬ ªá=¬¨) = 1 = 4áà ; = 2 1 + 1 ¬¨ ¬ ªá £¤¥ 1 = 1 1 + 1 : áà 2 ¬¨ ¬ ªá 170
«ï TEM-«¨¨¨ 1 = fc , ¯®í⮬ã
d = 2(f c+ f ) = 4fc = 4áà ; ¬ ªá ¬¨ áà
â.¥. ç¥â¢¥à⨠¢®«ë á।¥© ç áâ®â¥. «ï ¢®«®¢®¤ ¤«¨ d à ¢ ç¥â¢¥à⨠¤«¨ë ¢®«ë ¥ª®â®à®© á।¥© ¢®«¥ ¤¨ ¯ §® . ਬ¥à: ;T = 0:5; q = 2; n = 4. ®£¤ t = 1 = 2: cos 3 먣àëè (¤«ï 祡ë襢᪮£® ¯¥à¥å®¤ ) à ¢¥
K4 = T4(2) = 97: ªá¨¬ «ìë© ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ¢ § ¤ ®¬ ¤¨ ¯ §®¥ à ¢¥ b = 097:5 = 0:005: ¨®¬¨ «ìë© ¯¥à¥å®¤ ¯à¨ íâ¨å ãá«®¢¨ïå ¤ ¥â ¢ë¨£àëè K4 = 24 = 16. 5.
® á¨å ¯®à à áᬠâਢ « áì ®¤®à®¤ ï § ¤ ç , ᮮ⢥âáâ¢ãîé ï à á¯à®áâà ¥¨î ᢮¡®¤ëå ¢®«. ® ¨â¥à¥á ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â â ª¦¥ § ¤ ç ® ¢ë㦤¥ëå ª®«¥¡ ¨ïå, ¨ ç¥ £®¢®àï, § ¤ ç ® ¢®§¡ã¦¤¥¨¨ ¢®« ¢ ¢®«®¢®¤¥. §«¨ç îâ ¤¢ ᯮᮡ ¢®§¡ã¦¤¥¨ï: ¢®§¡ã¦¤¥¨¥ § ¤ 묨 (áâ®à®¨¬¨) ⮪ ¬¨ ¨ ¢®§¡ã¦¤¥¨¥ § ¤ ë¬ ¯®«¥¬ £à ¨æ¥ (¥®¤®à®¤ë¥ £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï). ®§¡ã¦¤¥¨¥ ¢®«®¢®¤®¢ ⮪ ¬¨ ¢áâà¥ç ¥âáï ¢ -í«¥ªâநª¥, ª®£¤ ¢®«®¢®¤ ¢®§¡ã¦¤ ¥âáï ¯®â®ª ¬¨ § à殮ëå ç áâ¨æ. -¬¥âਪ¥ ç é¥ ¢áâà¥ç ¥âáï ¢®§¡ã¦¤¥¨¥ ¯®«¥¬ £à ¨æ¥. ª ¬ë 㢨¤¨¬ ¨¦¥, ä®à¬ «ì® ¢®§¡ã¦¤¥¨¥ ç¥à¥§ £à ¨æã ¬®¦¥â ¡ëâì ᢥ¤¥® ª ¢®§¡ã¦¤¥¨î ¯®¢¥àå®áâ묨 ⮪ ¬¨. 171
5.1.
¥¬¬ ®à¥æ . «¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¨ ¬ £¨âë¥ â®ª¨
á室묨 ¤«ï à¥è¥¨ï § ¤ ç¨ ï¢«ïîâáï ãà ¢¥¨ï ªá¢¥««
~ rot H~ = j!"H~ + J: ~ rot E~ = ; j!H; â ª®¬ ¢¨¤¥ ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« § ¯¨á ë ¥á¨¬¬¥âà¨ç®. ¤ ª® ¯à¨ à¥è¥¨¨ ªà ¥¢ëå § ¤ ç ç áâ® ®ª §ë¢ ¥âáï 㤮¡®© ᨬ¬¥âà¨ç ï § ¯¨áì ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« . ¨¬¬¥âਧ æ¨ï ¤®á⨣ ¥âáï ¯ã⥬ ¢¢¥¤¥¨ï ¬ £¨âëå ⮪®¢. ⨠⮪¨ ïîâáï 䨪⨢묨; ®¨ á«ã¦ â ¤«ï ⮣®, ç⮡ë, ®â¡à áë¢ ï ¥ª®â®àãî ç áâì ¯®«ï ¢¥ ¨â¥à¥áãî饩 á ®¡« áâ¨, § ¬¥¨âì ¥£® ¬ £¨â묨 ⮪ ¬¨, ⥪ã騬¨ £à ¨æ¥. ¯®á®¡ â ª®© § ¬¥ë ¬ë à áᬮâਬ ¥áª®«ìª® ¯®§¤¥¥. ਠí⮬ ãá«®¢¨¨ ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« ¬®¦® § ¯¨á âì ¢ á«¥¤ãî饩 ä®à¬¥: rot E~ = ; j!H~ ; J~m ; rot H~ = j!"H~ + J~e ; £¤¥ J~m { ¯«®â®áâì ¬ £¨â®£® ⮪ , J~e { ¯«®â®áâì í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ⮪ . ãé¥á⢥ãî à®«ì ¢ § ¤ ç å ® ¢ë㦤¥ëå ª®«¥¡ ¨ïå ¨£à ¥â «¥¬¬ ®à¥æ . ¥¥ ¡ë« ¯®«ãç¥ «¥¬¬ ®à¥æ ¯à¨ ®âáãâá⢨¨ ⮪®¢. áᬮâਬ ¢ëà ¦¥¨¥ div (E~ (1) H~ (2) ) ; div (E~ (2) H~ (1) ) = H~ (2) rot E~ (1) ; E~ (1) rot H~ (2) ;
; H~ (1)rot E~ (2) + E~ (2) rot H~ (1) :
¤¥áì E~ (1) , H~ (1) ¨ E~ (2) , H~ (2) { ¤¢ à¥è¥¨ï ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« , § ¯¨á ëå ¢ëè¥ ¨ ᮮ⢥âáâ¢ãîé¨å ⮪ ¬ Je(1) ; Jm(1) ; Je(2) ; Jm(2) . ç¨âë¢ ï íâ® ¨ ¯®¤áâ ¢«ïï rot ¨§ ¤ ëå ãà ¢¥¨©, ¯®«ã稬 h i div (E~ (1) H~ (2) ) ; div (E~ (2) H~ (1) ) = H~ (2) ;j!H~ (1) ; J~m(1) ;
h
h
i
h
i
; E~ (1) j!"E~ (2) + J~e(2) ; H~ (1) ;j!H~ (2) ; J~m(2) +
i
+ E~ (2) j!"E~ (1) + J~e(1) = E~ (2) J~e(1) ; E~ (1) J~e(2) + H~ (1) J~m(2) ; H~ (2) J~m(1) : ®¥ à ¢¥á⢮ ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© «¥¬¬ã ®à¥æ ¢ ¤¨ää¥à¥æ¨ «ì®© ä®à¬¥. ⥣à¨àãï ¯® ®¡ê¥¬ã V , ®£à ¨ç¥®¬ã ¯®¢¥àå®áâìî S , ¯®«ã稬 172
I =
Z V
S
(E~ (1) H~ (2) ; E~ (2) H~ (1) ) ~n dS =
(E~ (2) J~e(1) ; E~ (1) J~e(2) + H~ (1) J~m(2) ; H~ (2) J~m(1) ) dV;
£¤¥ ¨â¥£à « á«¥¢ ¢§ïâ ¯® ¯®¢¥àå®á⨠S , ®£à ¨ç¨¢ î饩 ®¡ê¥¬ V , ~n { àã¦ ï ®à¬ «ì ª ¯®¢¥àå®áâ¨. â® à ¢¥á⢮ §ë¢ îâ «¥¬¬®©
®à¥æ ¢ ¨â¥£à «ì®© ä®à¬¥. ।¯®«®¦¨¬, çâ® J~e(2) (~r) = ~a (~r ; ~r0 ), J~m(2) 0, £¤¥ ~a { ¥ª®â®àë© ¥¤¨¨çë© ¢¥ªâ®à, ~r { â®çª ¡«î¤¥¨ï, ~r0 { â®çª ¨á⮪ (¢ãâਠ®¡ê¥¬ ). ª¨¬ ®¡à §®¬, ¯®«ï E~ (2) , H~ (2) ¬ë ¯à¥¤¯®« £ ¥¬, ᮧ¤ 묨 í«¥ªâà¨ç¥áª¨¬ ¤¨¯®«¥¬, à ᯮ«®¦¥ë¬ ¢ â®çª¥ ~r0 , í«¥ªâà¨ç¥áª¨© ¬®¬¥â ª®â®à®£® à ¢¥ ~a=j!. ¡®§ 稬 íâ® ¯®«¥ ¨¤¥ªá®¬ \a": E~ (2) = E~ a (~r;~r0 ); H~ (2) = H~ a (~r;~r0 ): ¤¥ªá®¬ (1) ®¡®§ 稬 ¯®«ï ¨ ⮪¨ E~ (1) = E~ (~r); H~ (1) = H~ (~r); J~e(1) = J~e (~r); J~m(1) = J~m (~r):
íâ¨å ¯à¥¤¯®«®¦¥¨ïå ¨ á ¯à¨ïâ묨 ®¡®§ 票ﬨ ¨§ ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï «¥¬¬ë ®à¥æ (~n { àã¦ ï ®à¬ «ì) ¯®«ãç ¥¬
I S
(E~ H~ a + H~ E~ a ) ~n dS = ; E~ (~r0 ) ~a +
®âªã¤ 室¨¬
E~ (~r0 ) ~a =
Zh V
Z
V
(J~e E~ a ; J~m H~ a ) dV;
i
J~e E~ a (~r;~r0 ) ; J~m H~ a (~r;~r0 ) dV +
I
+ (H~ a E~ ; E~ a H~ )~n dS = =
Z V
S
(J~e E~ a ; J~m H~ a ) dV +
Ih
i
S
(E~ ~n) H~ a + (H~ ~n) E~ a dS:
173
᫨ áç¨â âì, çâ® ¯®«¥ ¢¥ ¯®¢¥àå®á⨠S à ¢® ã«î, â® á ¬®© ¯®¢¥àå®á⨠᫥¤ã¥â ¢¢¥á⨠¯®¢¥àå®áâë¥ â®ª¨
K~ e = H~ ~n; K~ m = ; E~ ~n; £¤¥ ~n { àã¦ ï ®à¬ «ì. ®£¤ ¯®«¥ ¢ â®çª¥ ~r0 ¢ëà ¦ ¥âáï ç¥à¥§
¯®¢¥àå®áâë¥ â®ª¨:
E~ (~r0 ) ~a =
Z
V
(J~e E~ a ; J~m H~ a ) dV +
Z S
(K~ e E~ a ; K~ m H~ a ) dS:
®¥ á®®â®è¥¨¥ ¯®ª §ë¢ ¥â, çâ® § ¤ ë¥ ¯®¢¥àå®á⨠S â £¥æ¨ «ìë¥ á®áâ ¢«ïî騥 E~ ¨ H~ ¬®£ãâ ¡ëâì § ¬¥¥ë ᮮ⢥âáâ¢ãî騬 ®¡à §®¬ à á¯à¥¤¥«¥ë¬¨ ⮪ ¬¨. ©¤¥ë¥ ¢ëè¥ á®®â®è¥¨ï ¯®§¢®«ïî⠩⨠¯à®¥ªæ¨î ¢¥ªâ®à E~ ¯à ¢«¥¨¥ ¢¥ªâ®à ~a. â®¡ë ©â¨ ¢¥ªâ®àãî äãªæ¨î E~ ¯®«®áâìî, ¥®¡å®¤¨¬® § ¤ âì âਠ®à⮣® «ìëå ¢¥ªâ®à ~a, ©¤ï ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 à¥è¥¨ï ¤«ï E~ a . ®¢®ªã¯®áâì âà¥å ¢¥ªâ®àëå äãªæ¨© E~ a (~r;~r0 ) ®¡à §ã¥â ⥧®àãî äãªæ¨î, ª®â®àãî §ë¢ îâ ⥧®à®¬ ਠ. ¨¥ ⥧®à ਠ¯®§¢®«ï¥â ©â¨ à¥è¥¨ï ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« ¯® § ¤ ë¬ ®¡ê¥¬ë¬ ¨ ¯®¢¥àå®áâë¬ â®ª ¬. «¥¤ã¥â ®â¬¥â¨âì, çâ® £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¤«ï ⥧®à ਠãáâ ¢«¨¢ îâáï ¯à®¨§¢®«ì®. à®é¥ ¢á¥£® ©â¨ ¯®«¥ ¤¨¯®«ï ¢ ᢮¡®¤®¬ ¯à®áâà á⢥, ® ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¤«ï 宦¤¥¨ï à¥è¥¨© ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« ¯® § ¤ ë¬ â®ª ¬ ¤®«¦ë ¡ëâì § ¤ ë â £¥æ¨ «ìë¥ á®áâ ¢«ïî騥 ¯®¢¥àå®á⨠S ª ª í«¥ªâà¨ç¥áª®£®, â ª ¨ ¬ £¨â®£® ¯®«¥© (¨«¨ ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 ¯®¢¥àå®áâë¥ â®ª¨).
᫨ ¦¥ ¤«ï ⥧®à ਠ§ ¤ âì á¯¥æ¨ «ìë¥ £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï, â® § ¤ ç ¬®¦¥â ¡ëâì ã¯à®é¥ . ¯à¨¬¥à, ©¤¥¬ ¯®«¥ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¤¨¯®«ï E~ a , H~ a á £à ¨çë¬ ãá«®¢¨¥¬
E~ at = 0 S; â.¥. à ¢¥á⢮ ã«î â £¥æ¨ «ì®© á®áâ ¢«ïî饩 í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¯®¢¥àå®á⨠S (ª ª ¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ï饩 ¯®¢¥àå®áâ¨). ®£¤ ®¤¨ ¨§ ¯®¢¥àå®áâëå ¨â¥£à «®¢, ¨¬¥®, ᮤ¥à¦ 騩 í«¥ªâà¨ç¥áª¨© ¯®¢¥àå®áâë© â®ª, ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì. ᪮¬®¥ à¥è¥¨¥ ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¢ëà ¦ ¥âáï ⮫쪮 ç¥à¥§ ¯®¢¥àå®áâë© ¬ £¨âë© â®ª ¨«¨ ç¥à¥§ â £¥æ¨ «ìãî á®áâ ¢«ïîéãî í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¯®¢¥àå®á⨠S : 174
Z
E~ (~r0 ) ~a =
Z
V
= (J~e E~ a ; J~m H~ a ) dV ; V
5.2.
11 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
I
(J~e E~ a ; J~m H~ a ) dV +
E
I S
S
(E~ ~n) H~ a dS =
K~ m H~ a dS:
«ï ¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ïé¨å ¯®¢¥àå®á⥩ â £¥æ¨ «ì ï á®áâ ¢«ïîé ï í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï à ¢ ã«î ¨ ®â«¨ç ¥âáï ®â ã«ï «¨èì ¯à®à¥§ ëå ¢ á⥪ å ®â¢¥àáâ¨ïå. § ¯à¥¤ë¤ã饣® á«¥¤ã¥â, çâ® ®â¢¥àáâ¨ï ¬®£ãâ ¡ëâì § ¬¥¥ë ᮮ⢥âáâ¢ãî騬 à á¯à¥¤¥«¥¨¥¬ ¬ £¨âëå ⮪®¢ á⥪ å.
᫨ ®â¢¥àá⨥ ¯¥à¥à¥§ ¥â ¯®¢¥àå®áâë¥ â®ª¨, â® ¬¥¦¤ã ªà ﬨ ®â¢¥àáâ¨ï ¢®§¨ª ¥â í«¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¯®«¥ (á¬. à¨á.). ¬¥ïï íâ® ¯®«¥ ¬ £¨â묨 ⮪ ¬¨, £à ¨çãî § ¤ çã ¬®¦® § ¬¥¨âì § ¤ 祩 ® 宦¤¥¨¨ ¯®«ï, ®¯à¥¤¥«ï¥¬®£® ⮪ ¬¨.
®§¡ã¦¤¥¨¥ ¢®«®¢®¤®¢ í«¥ªâà¨ç¥áª¨¬¨ ¨ ¬ £¨â묨 ⮪ ¬¨
।¯®«®¦¨¬, çâ® ¢á¥ ¨áâ®ç¨ª¨ ¯®«ï ¢ ¢®«®¢®¤¥ à ᯮ«®¦¥ë ¢ ®¡« á⨠z1 < z < z2 (á¬. à¨á.). ¥ í⮩ ®¡« á⨠¯®«¥ 㤮¢«¥â¢®àï¥â ®¤®à®¤ë¬ ãà ¢¥¨ï¬ ªá¢¥«« ¨ ®¤®à®¤ë¬ £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ á⥪ å ¢®«®¢®¤ . «ï ⮣® çâ®¡ë § ¤ ç à¥è « áì ®¤®§ ç®, ¯®«ï á«¥¤ã¥â â ª¦¥ ¯®¤ç¨¨âì ãá«®¢¨î ¨§«ã票ï, ª®â®à®¥ âॡã¥â, ç⮡ë 00000000 11111111 00000000 11111111 á«¥¢ ®â z1 ¢®«ë à á¯à®áâà ï00000000 11111111 00000000 11111111 «¨áì ⮫쪮 ¢ áâ®à®ã ®âà¨æ ⥫ì00000000 11111111 ëå z , á¯à ¢ ®â z2 { ¢ áâ®à®ã z =0 z z ¯®«®¦¨â¥«ìëå z . ¥è¥¨¥ á¯à ¢ ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ® ¢ ¢¨¤¥ 1
2
175
E~ ¯à = á«¥¢
E~ «¥¢ =
X m
X m
Am E~ m e; m z ; H~ ¯à = Bm E~ ;m e m z ; H~ «¥¢ =
X m
Am H~ m e; m z ;
X m
Bm H~ ;m e m z :
¤¥áì E~ m , H~ m { ¢¥ªâ®àë¥ äãªæ¨¨ á¥ç¥¨ï, ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 à á¯à®áâà ¥¨î ¢ áâ®à®ã +z , E~ ;m , H~ ;m { ¢ áâ®à®ã ;z . ®¯¥à¥çë¥ ¨ ¯à®¤®«ìë¥ ª®¬¯®¥âë íâ¨å äãªæ¨© 㤮¢«¥â¢®àïîâ á®®â®è¥¨ï¬ ~ m¯®¯ ; E~ ;¯®¯m = E~ m¯®¯ ; H~ ;¯®¯ m = ;H ¯à®¤ ~ ;¯à®¤ ~ m¯à®¤: E~ ;¯à®¤ m = ; E~ m ; H m = H ஬¥ ⮣®, ®â¬¥â¨¬, çâ® ¯®¯¥à¥çë¥ ¢¥ªâ®àë¥ äãªæ¨¨ ¬®¦® áç¨â âì ¢¥é¥á⢥묨, ¯®áª®«ìªã ¨å ç «ì ï ä § ¬®¦¥â § ª«îç âìáï ¢ Am ¨ Bm . «ï ®¯à¥¤¥«¥¨ï ª®íää¨æ¨¥â®¢ Am ¨ Bm ¬®¦¥â ¡ëâì ¨á¯®«ì§®¢ «¥¬¬ ®à¥æ . «ï í⮣® ¢ «¥¬¬¥ ®à¥æ ¯®«®¦¨¬ E~ (1) ; H~ (1) { ¯®«ï, ¢®§¡ã¦¤ ¥¬ë¥ § ¤ 묨 ⮪ ¬¨ J~e ; J~m , E~ (2) = E~ ;n e n z ; H~ (2) = H~ ;n e nz ; J~e(2) 0; J~m(2) 0: ®¢¥àå®áâì S ¢ë¡¥à¥¬, ª ª ¯®ª § ® à¨á. (S = S1 + S2 + S3 ). S1
S2
S3
11111111 00000000 00000000 11111111 00000000 11111111 00000000 11111111 00000000 11111111 00000000 11111111
n
z1
Z" X S1
;
m
â¥£à « ¯® ¯®¢¥àå®á⨠á⥮ª (S3 ) ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì, â ª ª ª ¥© â £¥æ¨ «ìë¥ á®áâ ¢«ïî騥 E~ (1) ¨ E~ (2) à ¢ë ã«î. áâ îâáï ⮫쪮 ¨â¥£à «ë ¯® S1 ¨ S2 :
n
z2
Bm (E~ ;m H~ ;n )~z0 e m z e nz + +
X m
#
Bm (E~ ;n H~ ;m )~z0 e m z e n z dS + 176
+
X S2
m
Am (E~ m H~ ;n )~z0 e n z e; m z ;
=
Z V
;
X m
#
Am (E~ ;n H~ m )~z0 e; m z e nz dS =
(E~ ;n J~e e n z ; H~ ;n J~m e nz ) dV:
ç¨âë¢ ï ãá«®¢¨ï ®à⮣® «ì®á⨠¨ á®®â®è¥¨ï ¬¥¦¤ã ¯®¯¥à¥ç묨 á®áâ ¢«ïî騬¨ ¯®«¥© ¯à®â¨¢®¯®«®¦®£® ¯à ¢«¥¨ï à á¯à®áâà ¥¨ï, ¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® á« £ ¥¬ë¥, ᮤ¥à¦ 騥 ¨â¥£à «ë ¯® S1 , ¨á祧 îâ (á« £ ¥¬ë¥ á m 6= n | ¢á«¥¤á⢨¥ ®à⮣® «ì®áâ¨, á« £ ¥¬ë¥ á m = n | ¢§ ¨¬® ã¨ç⮦ îâáï). « £ ¥¬ë¥ á ¨â¥£à « ¬¨ ¯® S2 ᪫ ¤ë¢ îâáï, â ª ª ª (E~ n H~ ;n )~z0 = ;(E~ ;n H~ n )~z0 . १ã«ìâ ⥠¯®«ãç ¥¬
Z
Z
S
V
;2 An (E~ n H~ n )~z0 dS =
(E~ ;n J~e e nz ; H~ ;n J~m e nz ) dV:
â¥£à « á«¥¢ ¡¥à¥âáï ¯® ¯à®¨§¢®«ì®¬ã á¥ç¥¨î ¢®«®¢®¤ , â ª ª ª ¯®¤ëâ¥£à «ì®¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¥ § ¢¨á¨â ®â z . â¥£à «
Z S
(E~ n H~ n )~z0 dS
®¯à¥¤¥«ï¥âáï ®à¬¨à®¢ª®©. ª ª ª H~ n¯®¯ = Z1 (~z0 E~ n ¯®¯), â® n R R 1 ¯®¯ 2 ~ ~ ~ (En Hn )~z0 = Z (E ) , ®âªã¤ á«¥¤ã¥â, çâ® (E~ n H~ n )~z0 dS = Z1 (E~ n¯®¯ )2 dS . n nS S
᫨ ¯à¨ïâì ®à¬¨à®¢ªã ¤«ï ¯®¯¥à¥çëå äãªæ¨©
Z
R â® (E~ n H~ n )~z0 dS = Z1 . n S ®£¤
S
(E~ n¯®¯ )2 dS = 1;
177
Z
An = ; 12 Zn (E~ ;n J~e e n z ; H~ ;n J~m e n z ) dV: V
«®£¨ç® ¬®¦® ©â¨ ¢¥«¨ç¨ë Bn : Z Bn = ; 12 Zn (E~n J~e e; n z ; H~ n J~m e; n z ) dV: V
®«ãç¥ë¥ ä®à¬ã«ë á¯à ¢¥¤«¨¢ë ¤«ï ¯®«¥© ¢¥ ®¡« áâ¨, ¢ ª®â®à®© ¨¬¥îâáï ⮪¨. ®¡« áâ¨, § ï⮩ ⮪ ¬¨, ¥®¡å®¤¨¬® ãç¨âë¢ âì ¯®«ï, ᮧ¤ ¢ ¥¬ë¥ ¥¯®á।á⢥® § àï¤ ¬¨ ¨ ⮪ ¬¨ (â ª ª ª ¢ í⮩ ®¡« á⨠div E~ 6= 0).
᫨ ¯®«ï ¢ ¢®«®¢®¤¥ ¢®§¡ã¦¤ îâáï ⮫쪮 í«¥ªâà¨ç¥áª¨¬¨ ⮪ ¬¨, â®
Z 1 An = ; 2 Zn VZ 1 Bn = ; 2 Zn V
E~;n J~e e nz ) dV; E~n J~e e; n z dV:
§ ¯®«ãç¥ëå ä®à¬ã« ¢¨¤®, çâ® ¨¡®«¥¥ íä䥪⨢® ¢®§¡ã¦¤ îâáï ⥠¢®«ë, ¤«ï ª®â®àëå à á¯à¥¤¥«¥¨¥ í«¥ªâà¨ç¥áª¨å ⮪®¢, ¨å ¯à ¢«¥¨¥ ¨ ä § ᮢ¯ ¤ îâ á à á¯à¥¤¥«¥¨¥¬ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï. «®£¨ç® íâ®¬ã ¯à ¢«¥¨¥ 饫¨ ¢ á⥪¥ ¢®«®¢®¤ ¤«ï íä䥪⨢®£® ¢®§¡ã¦¤¥¨ï ¤®«¦® ᮢ¯ ¤ âì á ¯à ¢«¥¨¥¬ ¬ £¨â®£® ¯®«ï (â ª ª ª ¬ £¨âë© â®ª â¥ç¥â ¢¤®«ì 饫¨) (á¬. à¨á.). ª ª ª ⮪¨ ¢ á⥪ å ¤® ¯à®à¥§ ¨ï 饫¨ ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïàë ¬ £¨â®¬ã ¯®«î, â® é¥«ì ¤®«¦ ¯¥à¥à¥§ âì «¨¨¨ ⮪®¢ ¢ á⥪ å (á¬. à¨á.).
Et
Km
®§¡ã¦¤¥¨¥ ¢®«®¢®¤®¢ ®áãé¥á⢫ïîâ â ª¦¥ á ¯®¬®éìî â¥ë ¨ ¯¥â«¨. 178
⥠(èâëàì) ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© áâ¥à¦¥ì, ¯® ª®â®à®¬ã ⥪ãâ ⮪¨, ¯®í⮬ã â¥ã ¯®¬¥é îâ ¢ ¬ ªá¨¬ã¬ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï (á¬. à¨á.). ¥â«ï íª¢¨¢ «¥â ¬ £¨â®¬ã ¤¨¯®«î.
¥ ¥®¡å®¤¨¬® ¯®¬¥é âì ¢ ¬ ªá¨¬ã¬¥ ¬ £¨â®£® ¯®«ï, ¯à¨ç¥¬ ¯«®áª®áâì ¯¥â«¨ ¤®«¦ ¡ëâì ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïà ¬ £¨â®¬ã ¯®«î (á¬. à¨á.). ¥«ì ¯à®à¥§ îâ ¯¥à¯¥¤¨ªã«ï஠⮪ ¬ ¢ á⥪¥, £¤¥ ⮪¨ ¬ ªá¨¬ «ìë. ¥à¥¤ª® ¢®«®¢®¤ ¡ë¢ ¥â § ª®à®ç¥ á ®¤®© áâ®à®ë. í⮬ á«ãç ¥ á«¥¢ ®â S1 ¨¬¥îâáï ¢®«ë, à á¯à®áâà ïî騥áï ¢ ®¡¥ áâ®à®ë, 㤮¢«¥â¢®àïî騥 £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ § ¬ëª î饩 ¯¥à¥¬ë窥:
E~ «¥¢ = H~ «¥¢ =
X
m X m
Bm (E~ ;m e m z ; E~ m e; m z ); Bm (H~ ;m e m z ; H~ m e; m z ):
®¥ ¯®«¥ 㤮¢«¥â¢®àï¥â £à ¨ç®¬ã ãá«®¢¨î ª®à®âª®§ ¬ëª î饩 ¯¥à¥¬ë窥 ¯à¨ z = 0. í⮬ á«ãç ¥ ¯à¨ ¢ëç¨á«¥¨¨ An á«¥¤ã¥â ¯®«®¦¨âì
E~ (2) = E~ ;n e nz ; E~ n e; nz ; H~ (2) = H~ ;n e n z ; H~ n e; nz : ¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¨â¥£à « ¯® S1 ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì. â¥£à « ¯® S2 ¨¬¥¥â â®â ¦¥ ¢¨¤, ¯®í⮬ã Zh An = ; 12 Zn (E~ ;n e n z ; E~ n e; n z ) J~e ; V
i
; (H~ ;n e n z ; H~ ;n e; n z ) J~m dV: ãáâì, ¯à¨¬¥à, ¢®«®¢®¤ ¢®§¡ã¦¤ ¥âáï ⥮©, à ᯮ«®¦¥®© à ááâ®ï¨¨ l ®â § ª®à 稢 î饩 ¯¥à¥¬ë窨. ®£¤ ¬®¦® áç¨â âì, ç⮠⮪¨ J~e á®á।®â®ç¥ë ¢ ¯«®áª®á⨠z = l ¨ ¯®í⮬ã ( n = j n ) 179
Z
An = ; 21 Zn (E~ ;n e j n l ; E~n e;j n l ) J~e dV: V
ª ª ª ⮪¨ ⥪ãâ ⮫쪮 ¢ ¯®¯¥à¥ç®© ¯«®áª®áâ¨, â® ¨£à îâ ஫ì ⮫쪮 ¯®¯¥à¥çë¥ ª®¬¯®¥âë En ; ¯®í⮬㠬®¦® § ¬¥¨âì En E;n . ®£¤ ¯®«ã稬 Z An = ; 12 Zn (e j n l ; e;j n l ) E~ ;n J~e dV = V
Z
= ; jZn sin n l E~ ;n J~e dV: V
祢¨¤®, çâ® ¢®§¡ã¦¤¥¨¥ ¡ã¤¥â ¨¡®«¥¥ íä䥪⨢® ¯à¨ n l = 2 , â.¥. l = 4 .
᫨ ¯à®¨â¥£à¨à®¢ âì ¯«®â®áâì ⮪ ¯® á¥ç¥¨î â¥ë, â® ¯®«ã稬 ⮪ I~e . ®£¤
Z
An = ; jZn sin n l E~ ;n I~e dl; l
£¤¥ ¨â¥£à « ¡¥à¥âáï ¢¤®«ì â¥ë. ª ç¥á⢥ ¯à¨¬¥à à áᬮâਬ ¢®§¡ã¦¤¥¨¥ ¯àאַ㣮«ì®£® ¢®«®¢®¤ èâë६, ¢ ª®â®à®¬ § ¤ ® à á¯à¥¤¥«¥¨¥ ⮪ (á¬. à¨á.). ®à¬¨à®¢ ï äãªæ¨ï E10 ¨¬¥¥â ¢¨¤ a b h
r
2 sin x : ab a ®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ à ¢®
E10y =
Z10 = ! =
x0
£¤¥ 180
p1 ; (=2a)2 ;
=
r
":
®¤áâ ¢«ïï E10y ¢ ¨â¥£à «, ¯®«ã稬 ¢¥«¨ç¨ã A10 :
r
2 sin x0 Z I~ d~l: A10 = ; j p sin l 2 ab e a 1 ; (=2a) 0
¡®§ 稬
Zh
h
I~e d~l = I0 h¤ ;
0 £¤¥ I0 { ⮪ 㠮ᮢ ¨ï èâëàï, h¤ { ¤¥©áâ¢ãîé ï ¢ëá®â èâëàï. ®£¤
A10 =
r sin l 2 sin x0 I h : p ;j 2 ab a 0 ¤ 1 ; (=2a)
«¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¯®«¥ à ¢® 2 sin x0 I h sin x : E = A10 E10 = ; j p sin l 2 ab a 0 ¤ a 1 ; (=2a) 5.3.
à㣮© ¢ë¢®¤ ä®à¬ã«ë ¢®§¡ã¦¤¥¨ï í«¥ªâà¨ç¥áª¨¬¨ ¨ ¬ £¨â묨 ⮪ ¬¨
¤ ë ⮪¨ ¢ ¢®«®¢®¤¥ ¢ ®¡« á⨠z1 < z < z2 (á¬. à¨á.). S1
n
S2
S3
11111111 00000000 00000000 11111111 00000000 11111111 00000000 11111111 00000000 11111111 00000000 11111111
z1
z2
z
S
®«ï ¬®¦® § ¯¨á âì á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬: 181
n
1. á¥ç¥¨¨ S
Xn
E~ (x; y; z ) =
m
o
Am (z ) E~ m¯®¯(x; y) + A;m (z ) E~ ;¯®¯m (x; y) + E~ z :
2. á¥ç¥¨¨ S1
E~ (x; y; z ) = 3. á¥ç¥¨¨ S2
E~ (x; y; z ) =
X m
A;m (z ) E~ ;¯®¯m (x; y) + E~ z :
X m
Am (z ) E~ m¯®¯ (x; y) + E~ z :
¤¥áì E~ m¯®¯, E~ ;¯®¯ m { ¯®¯¥à¥çë¥ á®¡áâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ ¢®«®¢®¤ ¯à¨ à á¯à®áâà ¥¨¨ ᮮ⢥âá⢥® ¢ ¯®«®¦¨â¥«ì®¬ ¨ ®âà¨æ ⥫쮬 ¯à ¢«¥¨¨ ®á¨ z . «®£¨ç® ¤«ï ¬ £¨â®£® ¯®«ï: 1. á¥ç¥¨¨ S
H~ (x; y; z ) =
X m
~ z: Am (z ) H~ m¯®¯(x; y) + A;m (z ) H~ ;¯®¯ m (x; y ) + H
2. á¥ç¥¨¨ S1
H~ (x; y; z ) = 3. á¥ç¥¨¨ S2
H~ (x; y; z ) =
X m
~ z: A;m (z ) H~ ;¯®¯ m (x; y ) + H
X m
Am (z ) H~ m¯®¯(x; y) + H~ z :
®íää¨æ¨¥âë Am ¨ A;m ¬®£ãâ ¡ëâì ©¤¥ë á ¯®¬®éìî «¥¬¬ë ®à¥æ
I S
(E~ (1) H~ (2) ; E~ (2) H~ (1) ) ~n dS = 182
Z
V
(E~ (2) J~(1) ; E~ (1) J~(2) ) dV:
¤¥áì S { ¯à®¨§¢®«ì ï § ¬ªãâ ï ¯®¢¥àå®áâì, ®£à ¨ç¨¢ îé ï ®¡ê¥¬ V , ~n { ¢¥èïï ®â®á¨â¥«ì® ¯®¢¥àå®á⨠S ®à¬ «ì, E~ (1) , H~ (1) , E~ (2) , H~ (2) { ¯®«ï, 㤮¢«¥â¢®àïî騥 ãà ¢¥¨ï¬ ªá¢¥«« á ⮪ ¬¨ J~(1) , J~(2) . ãáâì E~ (1) , H~ (1) { ¨áª®¬ë¥ ¯®«ï. 1: E~ (2) = E~ ;n e n z ; H~ (2) = H~ ;n e n z ; J~(2) = 0: ¤¥áì E~ ;n e n z ¨ H~ ;n e n z { ᮡáâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ n-© ¬®¤ë ¯ãá⮣® ¢®«®¢®¤ , ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 ®âà¨æ â¥«ì®¬ã ¯à ¢«¥¨î à á¯à®áâà ¥¨ï. ¡« áâì ¨â¥£à¨à®¢ ¨ï { ãç á⮪ ¢®«®¢®¤ ®â S ¤® S1 . â¥£à « ¯® S3 ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì ª ª ¯à¨ ®âáãâá⢨¨, â ª ¨ ¯à¨ «¨ç¨¨ ¯®â¥àì (á¬. [1], á.431). ®í⮬ã á«¥¢ ¢ «¥¬¬¥ ®à¥æ ®áâ îâáï «¨èì ¨â¥£à «ë ¯® S1 ¨ S , ¯à¨ç¥¬ E~ z ¨ H~ z ¨á祧 îâ:
;
Z (X
S1
+
;
m
A;m (E~ ;¯®¯m H~ ;n )~z0 e nz ;
Z Xn m
ZS X n S m
X m
)
z A;m (E~ ;n H~ ;¯®¯ m )~z0 e n dS +
o
Am (E~ m¯®¯ H~ ;n )~z0 e n z + A;m (E~ ;¯®¯m H~ ;n )~z0 e n z dS ;
o
z Am (E~ ;n H~ m¯®¯)~z0 e nz + A;m (E~ ;n H~ ;¯®¯ m )~z0 e n dS =
â¥£à «ë, ᮤ¥à¦ 騥 ¯à®¨§¢¥¤¥¨ï ᮡá⢥ëå äãªæ¨© á à §«¨ç묨 ¨¤¥ªá ¬¨ ¨á祧 î⠢᫥¤á⢨¥ ®à⮣® «ì®áâ¨. १ã«ìâ â¥, ¢ á㬬 å ¯®¤ ¨â¥£à « ¬¨ ®áâ ¥âáï ¯® ®¤®¬ã á« £ ¥¬®¬ã = ; +
;
Zn
S1
o
A;n (E~ ;n H~ ;n )~z0 e nz ; A;n (E~ ;n H~ ;n )~z0 e n z dS +
Zn
o
ZS n
o
S
An (E~ n H~ ;n )~z0 e nz + A;n (E~ ;n H~ ;n )~z0 e n z dS ;
An (E~ ;n H~ n )~z0 e n z + A;n (E~ ;n H~ ;n )~z0 e nz dS =
¨â¥£à «¥ ¯® S1 á« £ ¥¬ë¥ ¢§ ¨¬® ã¨ç⮦ îâáï, ¢ ¨â¥£à «¥ ¯® S ã¨ç⮦ îâáï ¢â®à®¥ ¨ ç¥â¢¥à⮥ á« £ ¥¬ë¥. ¥à¢®¥ ¨ âà¥âì¥ á« £ ¥¬ë¥ 183
¢ ¨â¥£à «¥ ¯® S , ®¡®à®â, ᪫ ¤ë¢ îâáï ¯à¨ § ¬¥¥ ;n n á ®¤®¢à¥¬¥®© ¯¥à¥¬¥®© § ª®¢ ¢ ᮮ⢥âá⢨¨ á ¯à ¢¨«®¬ H;n = ;Hn , E;n = En
Z
Z
S
V (z1 ;z)
= ; 2An e nz (E~ n H~ n )~z0 dS = âáî¤ å®¤¨¬
An (z ) =
J~ E~ ;n e n z dV:
R J~ E~ e nz dV ;n 1 V (z ;z) ;
z n ;2e R(E~ H~ )~z dS : 1
n
S
n 0
2. ãáâì E (2) = En e; nz , H (2) = Hn e; nz . ¡« áâì ¨â¥£à¨à®¢ ¨ï { ãç á⮪ ¢®«®¢®¤ ®â S ¤® S2 . «®£¨ç® ¯®«ãç ¥¬
A;n (z ) =
R J~ E~ e; nz dV n 1 V (z;z )
z n ;2e R(E~ H~ )~z dS : 2
S
n
n 0
த®«ìë¥ ª®¬¯®¥âë 室ïâáï á ¯®¬®éìî ãà ¢¥¨© ªá¢¥««
~ rot H~ = j!"E~ + J: ~ rot E~ = ; j!H; § ¢â®à®£® ãà ¢¥¨ï 1 rot H~ ; 1 J~ = 1 rot H~ ¯®¯ ; 1 J~ = Ez = j!" z j!" z j!" z j!" z 1 X nA (z )rot H~ ¯®¯ + A (z )rot H~ ¯®¯o ; 1 J~ : = j!" m z m ;m z ;m j!" z m
ª®¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¯®«ãç ¥âáï ¯®â®¬ã, çâ® rot z H~ m¯®¯ ¥ ᮤ¥à¦¨â ¤¨ää¥à¥æ¨à®¢ ¨ï ¯® z , ¯®í⮬ã Am (z ) ¨ A;m (z ) ¢ë室ïâ ¨§-¯®¤ § ª rot z . ®¡áâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ 㤮¢«¥â¢®àïîâ ãà ¢¥¨î rot (H~ m e; m z ) = j!" E~ m e; m z ; ®âªã¤ 184
rot z H~ m = j!" E~ mz : ª¨¬ ®¡à §®¬,
X
1 J: [Am (z )Emz + A;m (z )Emz ] ; j!" z m ª« ¤ë¢ ï ¯®¯¥à¥ç®¥ ¨ ¯à®¤®«ì®¥ ¯®«ï, 室¨¬ ¯®«®¥ ¯®«¥:
Ez =
E~ (x; y; z ) =
Xh
i
1 J~ : Am (z ) E~ m + A;m (z ) E~ ;m ; j!" z m
«®£¨ç® ¤«ï ¬ £¨â®£® ¯®«ï ¯®«ãç ¥¬
H~ (x; y; z ) = 6.
6.1.
Xh m
i
Am (z ) H~ m + A;m (z ) H~ ;m :
¢®¡®¤ë¥ ª®«¥¡ ¨ï ¢ १® â®à å
ਠ®ç¥ì ª®à®âª¨å ¢®« å ª®«¥¡ ⥫ìë¥ á¨á⥬ë, á®áâ®ï騥 ¨§ ¨¤ãªâ¨¢®á⥩ ¨ ª®¤¥á â®à®¢, ®áãé¥á⢨¬ë á âà㤮¬ ¢á«¥¤á⢨¥ ¬ «ëå à §¬¥à®¢. ஬¥ ⮣®, ¢ ¨å áâ ®¢ïâáï ᫨誮¬ ¡®«ì訬¨ ¯®â¥à¨, ¯®í⮬㠢 í⮩ ®¡« á⨠ç áâ®â ®á®¢ãî à®«ì ¨£à îâ ®¡ê¥¬ë¥ १® â®àë, ¯à¥¦¤¥ ¢á¥£® § ªàëâë¥. à®á⥩訩 ®¡ê¥¬ë© १® â®à ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© ®¡ê¥¬, ®£à ¨ç¥ë© á® ¢á¥å áâ®à® ¬¥â ««¨ç¥áª®© ®¡®«®çª®©. ¯¥à¢®¬ ¯à¨¡«¨¦¥¨¨ ¬®¦® ¯à¥¤¯®«®¦¨âì, çâ® á⥪¨ ïîâáï ¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ï騬¨.
᫨ ¢ â ª®¬ ®¡ê¥¬¥ ¢®§¡ã¦¤¥ë í«¥ªâ஬ £¨âë¥ ª®«¥¡ ¨ï, â® ®¨ ¡ã¤ãâ ¯®áâ®ï® â ¬ áãé¥á⢮¢ âì. 6.2.
®¡áâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ ¨ ᮡáâ¢¥ë¥ § 票ï. à⮣® «ì®áâì ᮡá⢥ëå äãªæ¨©
¢®¡®¤ë¥ ª®«¥¡ ¨ï ¢ १® â®à¥ ®¯¨áë¢ îâáï ®¤®à®¤ë¬¨ ãà ¢¥¨ï¬¨ ªá¢¥«« 185
~
~
rot E~ = ; @@tH ; rot H~ = " @@tE : ਠí⮬ ¯®«ï E~ ¨ H~ ¤®«¦ë 㤮¢«¥â¢®àïâì £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ ¯®¢¥àå®á⨠¬¥â «« (¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ï饣®)
~n E~ = 0; â® ¥áâì E~ t = 0; ~n H~ = 0; â® ¥áâì Hn = 0; £¤¥ n { ¢¥ªâ®à ®à¬ «¨. 㤥¬ ¨áª âì à¥è¥¨¥ ãà ¢¥¨© ¢ ¢¨¤¥
E~ = E~ (x; y; z ) e j!t ; H~ = H~ (x; y; z ) e j!t ; £¤¥ ! { ¯®ª ¥¨§¢¥áâ ï ¢¥«¨ç¨ . ®¤áâ ¢«ïï í⨠¯®«ï ¢ ãà ¢¥¨¥ ªá¢¥«« , ¯®«ã稬
~ rot H~ = j!"E: ~ rot E~ = ; j!H;
᪫îç ï H~ ¨ ãç¨âë¢ ï, çâ® div E~ = 0, ¯®«ã稬 ãà ¢¥¨¥ ¤«ï E~ E~ + k2 E~ = 0; £¤¥ k2 = !2 ", { « ¯« ᨠ, ¯à¨¬¥ï¥¬ë© ª ¤¥ª àâ®¢ë¬ á®áâ ¢«ïî騬 E~ . ®¡é¥¬ á«ãç ¥ ¯à®¨§¢®«ìëå ª®®à¤¨ â ãà ¢¥¨¥ ¨¬¥¥â ¢¨¤ rot rot E~ ; k2 E~ = 0: ®¥ ãà ¢¥¨¥ ¤®«¦® ¡ëâì à¥è¥® ¯à¨ 㪠§ ëå à ¥¥ £à ¨çëå ãá«®¢¨ïå. ¥âਢ¨ «ì®¥ à¥è¥¨¥ áãé¥áâ¢ã¥â «¨èì ¯à¨ ¥ª®â®àëå ®¯à¥¤¥«¥ëå § 票ïå km2 ¯®áâ®ï®© k2 , ¢å®¤ï饩 ¢ ãà ¢¥¨¥. ⨠§ ç¥¨ï §ë¢ îâ ᮡá⢥묨. ®®â¢¥âáâ¢ãî騥 ¨¬ à¥è¥¨ï E~ m (x; y; z ) ¨ H~ m (x; y; z ) §ë¢ îâ ᮡá⢥묨 äãªæ¨ï¬¨. «®£¨ç®¬ã ãà ¢¥¨î 㤮¢«¥â¢®àï¥â ¬ £¨â®¥ ¯®«¥: rot rot H~ ; k2 H~ = 0: 186
®¡áâ¢¥ë¥ § 票ï, ª ª ¬®¦® ¯®ª § âì, á®áâ ¢«ïîâ ¡¥áª®¥çãî áç¥âãî ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâì, ¥ ¨¬¥îéãî ª®¥çëå â®ç¥ª á£ã饨ï. ®ª ¦¥¬, ç⮠ᮡáâ¢¥ë¥ § ç¥¨ï ¢¥é¥áâ¢¥ë ¨ ¯®«®¦¨â¥«ìë. «ï í⮣® ¢ëç¨á«¨¬ á«¥¤ãî饥 ¢ëà ¦¥¨¥: div (H~ m rot H~ m ) = rot H~ m rot H~ m ; H~ m rot rot H~ m = = jrot H~ m j2 ; km2 jH~m j2 :
⥣à¨à®¢ ¨¥ ¯® ®¡ê¥¬ã १® â®à ¤ ¥â
k2
Z
Z
V
V
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jrot H~ m j2 dV ;
I S
(H~ m rot H~ m )~n dS:
â®à®© ¨â¥£à « á¯à ¢ ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì ¢ á¨«ã £à ¨çëå ãá«®¢¨© ¨ ⮣¤ R jrot H~ j2 dV m : km2 = V R ~ 2 V
jHm j dV
®«ã祮¥ á®®â®è¥¨¥ ¤®ª §ë¢ ¥â, ç⮠ᮡáâ¢¥ë¥ § ç¥¨ï ¢¥é¥áâ¢¥ë ¨ ¯®«®¦¨â¥«ìë. ª ª ª km2 = !2 ", â® !2 > 0 ¨ ! { ¢¥é¥á⢥®¥ ç¨á«®. ª¨¬ ®¡à §®¬, à¥è¥¨ï ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« ¤«ï १® â®à á ¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ï騬¨ á⥪ ¬¨ ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ ᮡ®© ¥§ âãå î騥 í«¥ªâ஬ £¨âë¥ ª®«¥¡ ¨ï. áâ®âë ¨ ¤«¨ë ¢®« íâ¨å ª®«¥¡ ¨© ®¯à¥¤¥«ïîâáï á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬: ! = ck = km ; = 2 : m
p"
m
m
km
¤®¬ã ¨ ⮬㠦¥ ᮡá⢥®¬ã § 票î km2 ¬®¦¥â ᮮ⢥âá⢮¢ âì ¥áª®«ìª® ᮡá⢥ëå äãªæ¨©. ª¨¥ à¥è¥¨ï §ë¢ îâ ¢ë஦¤¥ë¬¨. ®¡áâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ ®¡« ¤ îâ ᢮©á⢮¬ ®à⮣® «ì®á⨠¢ ⮬ á¬ëá«¥, çâ® ¯à¨ km2 6= kn2 ¨¬¥îâ ¬¥áâ® à ¢¥áâ¢
Z
V
E~ m E~ n dV = 0;
Z
V
H~ m H~ n dV = 0;
¯à¨ç¥¬ ¨â¥£à «ë ¡¥àãâáï ¯® ¢á¥¬ã ®¡ê¥¬ã १® â®à . 187
⮡ë íâ® ¯®ª § âì, § ¯¨è¥¬ ¤¢ ãà ¢¥¨ï, ª®â®àë¬ ã¤®¢«¥â¢®àïîâ E~ m ¨ E~ n : rot rot E~ m ; km2 E~ m = 0; rot rot E~ n ; kn2 E~ n = 0: ëç¨á«¨¬ ¢ëà ¦¥¨¥ div (E~ n rot E~ m ) ; div (E~ m rot E~ n ) = rot E~ m rot E~ n ; E~ n rot rot E~ m ; ; rot E~ n rot E~ m + E~ m rot rot E~ n = E~ m rot rot E~ n ; E~ n rot rot E~ m : ç¨âë¢ ï ãà ¢¥¨ï, ª®â®àë¬ ã¤®¢«¥â¢®àïîâ E~ m ¨ E~ n , ¯®«ã稬 div (E~ n rot E~ m ) ; div (E~ m rot E~ n ) = (kn2 ; km2 )E~ m E~ n : ⥣à¨àãï ¯® ®¡ê¥¬ã १® â®à , ¯®«ã稬
Z
I
V
S
(kn2 ; km2 ) E~ m E~ n dV =
(E~ n rot E~ m ; E~ m rot E~ n )~n dS:
¯à ¢ ¨â¥£à « à ¢¥ ã«î ¢ á¨«ã £à ¨çëå ãá«®¢¨©:
Z
(kn2 ; km2 ) E~ m E~ n dV = 0; V
ª ª ª ¯® ãá«®¢¨î km2 6= km2 , â®
Z
V
E~ m E~ n dV = 0 :
«®£¨ç® ¤®ª §ë¢ ¥âáï ¢â®à®¥ à ¢¥á⢮.
᫨ E~ m ¨ E~ n ᮮ⢥âáâ¢ãîâ ®¤®¬ã ¨ ⮬㠦¥ ᮡá⢥®¬ã § 票î, â® í⨠äãªæ¨¨, ¢®®¡é¥ £®¢®àï, ¥ ®à⮣® «ìë, ® ¬®¦® ¯®«ãç¨âì ®à⮣® «ìë¥ äãªæ¨¨ á ¯®¬®éìî ¯à®æ¥áá ®à⮣® «¨§ 樨. ।¯®«®¦¨¬, çâ® E~ m ¨ H~ m { à¥è¥¨ï, ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 ¥ª®â®à®¬ã ᮡá⢥®¬ã ç¨á«ã, ¯à¨ç¥¬ ¢ë஦¤¥¨¥ ®âáãâáâ¢ã¥â.
᫨ E~ m ¨ H~ m { ª®¬¯«¥ªáë¥ äãªæ¨¨, â® ¨å ¬®¦® ¯à¥¤áâ ¢¨âì ¢ ¢¨¤¥ áã¬¬ë ¢¥é¥á⢥®© ¨ ¬¨¬®© ç á⥩ 188
E~ m = E~ m(r) + E~ m(i) ; H~ m = H~ m(r) + H~ m(i) : ¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® ¢ १® â®à¥ ¡¥§ ¯®â¥àì £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ ¤®«¦ë 㤮¢«¥â¢®àïâì ®â¤¥«ì® ¢¥é¥á⢥ ï ¨ ¬¨¬ ï ç á⨠E~ m ¨ H~ m , â.¥. (r) = 0; E~ (i) = 0; H (r) = 0; H (i) = 0 S: E~ mt mt mn mn
®¤áâ ¢«ïï E~ m ¨ H~ m ¢ ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« ¨ à §¤¥«ïï ¢¥é¥áâ¢¥ë¥ ¨ ¬¨¬ë¥ ç áâ¨, ¯®«ã稬 rot E~ m(r) = ; j!m H~ m(i) ; rot E~ m(i) = ; j!m H~ m(r); rot H~ m(i) = j!m " E~ m(r); rot H~ m(r) = j!m" E~ m(i) :
ª¨¬ ®¡à §®¬, E~ m(r) ¨ H~ m(i) â ª¦¥ 㤮¢«¥â¢®àïîâ ãà ¢¥¨ï¬ ªá¢¥«« ¨ £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬ ¨, á«¥¤®¢ ⥫ì®, ¯à¨ ®âáãâá⢨¨ ¢ë஦¤¥¨ï ¬®£ã⠮⫨ç âìáï ®â E~ m ¨ H~ m ⮫쪮 ¯®áâ®ïë¬ ¬®¦¨â¥«¥¬. ® ¦¥ ¬®¦® ᪠§ âì ®â®á¨â¥«ì® E~ m(i) ¨ H~ m(r). ª ª ª ¬®¦¨â¥«ì ¥áãé¥á⢥, â® ¢ ª ç¥á⢥ ᮡá⢥ëå äãªæ¨© ¬®¦® ¯à¨ïâì, ¯à¨¬¥à, E~ m(r) ¨ H~ m(i) . â® ®§ ç ¥â, çâ® í«¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¯®«¥ ¢® ¢á¥å â®çª å १® â®à ª®«¥¡«¥âáï ¢ ®¤®© ¨ ⮩ ¦¥ ä §¥. £¨â®¥ ¯®«¥ â ª¦¥ ª®«¥¡«¥âáï ¢® ¢á¥å â®çª å ¢ ®¤®© ä §¥, ® ᮠᤢ¨£®¬ 90o ®â®á¨â¥«ì® í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï. ª § ®¥ á¯à ¢¥¤«¨¢® «¨èì ¯à¨ ®âáãâá⢨¨ ¢ë஦¤¥¨ï.
᫨ ¨¬¥¥â ¬¥áâ® ¢ë஦¤¥¨¥, â® íâ®, ¢®®¡é¥ £®¢®àï, ¥á¯à ¢¥¤«¨¢®. ਬ¥à { १® â®àë ¡¥£ã饩 ¢®«ë. ¥à¥¬áï ⥯¥àì ª ¢ëà ¦¥¨î ¤«ï km2 :
Z
Z
V
V
km2 jH~ m j2 dV =
jrot H~ m j2 dV:
®¤áâ ¢«ïï áî¤ rot H~ m = j!m "E~ m ¨ k2 = !m2 ", ¯®«ã稬 Z jHmj2 Z "jEm j2 dV = 2 2 dV; V
V
â.¥. á।¨¥ § ¯ áë í«¥ªâà¨ç¥áª®© ¨ ¬ £¨â®© í¥à£¨© ¢ १® â®à¥ ¡¥§ ¯®â¥àì à ¢ë. ®â ¦¥ ¢ë¢®¤ ¬®¦® ᤥ« âì ¨§ ä §®¢ëå á®®â®è¥¨© 189
¤«ï í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨ ¬ £¨â®£® ¯®«¥© ¢ á«ãç ¥ ®âáãâáâ¢¨ï ¢ë஦¤¥¨ï. ¬¥â¨¬, çâ® ¯à¨¢¥¤¥ë© ¢ëè¥ ¢ë¢®¤ ¯à¨£®¤¥ ¨ ¯à¨ «¨ç¨¨ ¢ë஦¤¥¨ï. 6.3.
¥§® â®àë, ®¡à §®¢ ë¥ ¨§ ®â१ª®¢ «¨¨¨ ¯¥à¥¤ ç¨
à®á⥩訥 १® â®àë ¯®«ãç îâáï, ¥á«¨ ¯¥à¥£®à®¤¨âì «¨¨î ¯¥à¥¤ ç¨ ¬¥â ««¨ç¥áª¨¬¨ ¯¥à¥£®à®¤ª ¬¨ ¢ ¤¢ãå á¥ç¥¨ïå. ¥£ª® ¯®ª § âì, çâ® ¢ â ª®© á¨á⥬¥ ¢®§¬®¦ë ᢮¡®¤ë¥ ª®«¥¡ ¨ï. ¥©á⢨⥫ì®, ¯ãáâì á⥪ã, § ª®à 稢 îéãî ¢®«®¢®¤, ¯ ¤ ¥â ¢®« . ਠí⮬ ¢á«¥¤á⢨¥ ¯®«®£® ®âà ¦¥¨ï ¢®§¨ª ¥â áâ®ïç ï ¢®« , ¢ ª®â®à®© ¨¬¥îâáï á¥ç¥¨ï, £¤¥ Ex = 0 ¨ Ey = 0.
᫨ ¢ â ª®¥ á¥ç¥¨¥ ¯®¬¥áâ¨âì ¬¥â ««¨ç¥áªãî ¯¥à¥£®à®¤ªã, â® ¨ç¥£® ¥ ¨§¬¥¨âáï. ®« ¡ã¤¥â ¬®£®ªà â® ®âà ¦ âìáï, ¥ § âãå ï (¯à¨ ¨¤¥ «ì®© ¯à®¢®¤¨¬®á⨠á⥮ª). 祢¨¤®, çâ® íâ® ¢®§¬®¦®, ª®£¤ ¤«¨ १® â®à ªà â ¤«¨¥ ¯®«ã¢®«ë (=2) ¢ ¢®«®¢®¤¥ (á¬. à¨á.). â ª¨å ¢®«®¢®¤ëå १® â®à å ª®«¥¡ ⥫ìë¥ ¬®¤ë ¤¥«ïâáï, ª ª ¨ ¢ ¢®«®¢®¤ å, í«¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¨ ¬ £¨âë¥, ¨ ¤«ï ¨å ®¯¨á ¨ï ¬®¦® ¯®«ì§®¢ âìáï ⥬ ¦¥ ¯¯ à ⮬ ¯®â¥æ¨ «ìëå äãªæ¨© ¨ . ਠí⮬, ®¤ ª®, § ¢¨á¨¬®áâì ®â z ®¯¨áë¢ ¥âáï 㦥 ¥ ¬®¦¨â¥«ï¬¨ ej z , ¬®¦¨â¥«ï¬¨ sin z ¨ cos z . â® á¢ï§ ® á ⥬, çâ® ¯®«ï ¯®«ãç îâáï ¯ã⥬ á㬬¨à®¢ ¨ï ¯àאַ© ¨ ®¡à ⮩ ¢®« à ¢®© ¬¯«¨âã¤ë. ©¤¥¬, ¯à¨¬¥à, ¯®«ï ¬ £¨âëå ¬®¤. «ï ¢®«®¢®¤ (¯àï¬ ï ¢®« ) L Hz = (k2 ; 2 ) e;j z : z ®«¥ ¢ १® â®à¥ ¯®«ãç ¥âáï ¯ã-:
⥬ ¢ëç¨â ¨ï ¯ ¤ î饩 ¨ ®âà ¦¥®© ¢®« (ç⮡ë 㤮¢«¥â¢®à¨âì £à ¨ç®¬ã ãá«®¢¨î ¯à¨ z = 0)
z=0
Hz = 21 (k2 ; 2 ) (e;j z ; ej z ) = ; j (k2 ; ) sin z:
«¥¥, ¤«ï ¢®«®¢®¤
Hx = ; j @@x e;j z ; Hy = ; j @@y e;j z : 190
«ï १® â®à ᮮ⢥âá⢥®
Hx = ; 12 j @@x (e;j z + e j z ) = ; j @@x cos z; Hy = ; 12 j @@y (e;j z + e j z ) = ; j @@y cos z: «ï ¢®«®¢®¤
Ex = ; j! @@y e;j z ; Ey = j! @@x e;j z : «ï १® â®à ᮮ⢥âá⢥®
Ex = ; 12 j! @@y (e;j z ; e j z ) = ; ! @@y sin z; Ey = 12 j! @@x (e;j z ; e j z ) = ; ! @@x sin z: ⮡ë 㤮¢«¥â¢®à¨âì £à ¨ç®¬ã ãá«®¢¨î ¢â®à®© ¯¥à¥£®à®¤ª¥, ¤®«¦® ¡ëâì sin L = 0; ®âªã¤ L = l; â.¥.
2 = l; L = l ; l = 1; 2; : : : : 2 ®¦® ¯®«ãç¨âì â ª¦¥ ᮡáâ¢¥ë¥ § 票ï, ãç¨âë¢ ï, çâ® l 2 2 2 0 2 2 2 2 2 2 = k ; gmn ; L = l ; = L : ®¤áâ ¢«ïï 2 ¢ ¯à¥¤ë¤ã饥 ¢ëà ¦¥¨¥, ¯®«ã稬 2 2 = gmn 0 2 + l : kmnl L
¥âà㤮 ¢¨¤¥âì, çâ® ¯à¨ l = 0 ¯®«¥ ¨á祧 ¥â, â ª ª ª ¤«ï í⮣® ¥®¡å®¤¨¬®, ç⮡ë = 0 (â ª ª ª L 6= 0). 191
«¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¬®¤ë ¢ १® â®à¥ ¬®£ãâ ¡ëâì § ¯¨á ë ¢ á«¥¤ãî饬 ¢¨¤¥:
Ez = (k2 ; 2 ) cos z; Ex = ; @ @x sin z; Ey = ; @ @y sin z; Hx = j!" @ @y cos z; Hy = ; j!" @ @x cos z: à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¯à¨ z = L ¢ë¯®«ïîâáï â ª¦¥ ¯à¨ sin L = 0, â.¥. ¯à¨ L = l, ®âªã¤ k2
2 mnl = gmn +
l 2 L
:
í⮬ á«ãç ¥ ¯à¨ l = 0 (â.¥. ¯à¨ = 0) ¯®«¥ ¥ ¨á祧 ¥â. ¡à é îâáï ¢ ã«ì «¨èì Ex ¨ Ey . â® § ç¨â, çâ® ¯®«¥ ®ª §ë¢ ¥âáï ç¨áâ® ¯à®¤®«ìë¬. ®¡áâ¢¥ë¥ § ç¥¨ï ¯à¨ í⮬ à ¢ë 2 0 = gmn 2 ; kmn â.¥. १® áë¥ ç áâ®âë ᮢ¯ ¤ îâ á ªà¨â¨ç¥áª¨¬¨ ç áâ®â ¬¨ ¢®«®¢®¤ ¨ ¥ § ¢¨áï⠮⠤«¨ë १® â®à . 6.4.
ਬ¥àë १® â®à®¢, ®¡à §®¢ ëå ¨§ ®â१ª®¢ «¨¨¨ ¯¥à¥¤ ç¨
àאַ㣮«ìë© à¥§® â®à «ï ¯àאַ㣮«ì®£® ¢®«®¢®¤ 2 = gnm
®âªã¤
n 2 a
192
+
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;
k2
nml =
n 2 a
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m 2 b
+
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:
ª ¢¨¤®, ¢á¥ à §¬¥àë १® â®à ¢å®¤ïâ ᨬ¬¥âà¨ç®, çâ® ¢¯®«¥ ¥áâ¥á⢥®, â ª ª ª ¢ â ª®¬ १® â®à¥ «î¡ ï ¨§ ®á¥© ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¨ïâ § ®áì z . (H ) = gnm (E) ¤«ï ¯àאַ㣮«ì®£® ¢®«®¢®¤ , â® ª ¦¤ ï ¨§ ᮡ ª ª ª gnm á⢥ëå ¬®¤ १® â®à ï¥âáï ¤¢ ¦¤ë ¢ë஦¤¥®© (¬ £¨âë¥ ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¬®¤ë). ஬¥ ⮣®, ¢ â ª®¬ १® â®à¥ ¥â à §«¨ç¨ï ¬¥¦¤ã ¬ £¨â묨 ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª¨¬¨ ¬®¤ ¬¨, â ª ª ª íâ® § ¢¨á¨â ®â ¢ë¡®à ®á¥©. ᪫î票¥ ¢ á¬ëá«¥ ¢ë஦¤¥¨ï á®áâ ¢«ïîâ ¬®¤ë á ®¤¨¬ ¨§ ¨¤¥ªá®¢, à ¢ë¬ ã«î, â ª ª ª í«¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¬®¤ë á ã«¥¢ë¬ ¨¤¥ªá®¬ ®âáãâáâ¢ãîâ. «ï ¢ë஦¤¥ëå ¬®¤ ᢮¡®¤ë¥ ª®«¥¡ ¨ï ¬®£ãâ ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥ë ¢ ¢¨¤¥ á㯥௮§¨æ¨¨ ¤¢ãå ᮡá⢥ëå äãªæ¨©. à㣮¢®© 樫¨¤à¨ç¥áª¨© १® â®à ¤ ®¬ á«ãç ¥ à §«¨ç îâ ¬ £¨âë¥ ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª¨¥ ¬®¤ë ª®«¥¡ ¨©: t0 2 l 2 ( H ) 2 kmnl = mn + L ; a tmn 2 l 2 (E ) 2 = kmnl + L : a ਠí⮬, ª ª ¨ ¢ ªà㣫®¬ ¢®«®¢®¤¥, ¯à¨ m 6= 0 ¬®¤ë ¤¢ ¦¤ë ¢ë஦¤¥ë (¯®«ïਧ 樮®¥ ¢ë஦¤¥¨¥). ë஦¤¥¨¥ ®âáãâáâ¢ã¥â ¤«ï ᨬ¬¥âà¨çëå ¬®¤, â.¥. ¤«ï ¬®¤ á m = 0. ¨¡®«ì訩 ¨â¥à¥á ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ १® â®àë á ¬®¤ ¬¨ E010 ¨ H01n . «ï ¯¥à¢®£® १® á ï ç áâ®â § ¢¨á¨â ¥ ®â ¤«¨ë १® â®à , (E) 2:4 , ®âªã¤ ⮫쪮 ®â ¥£® à ¤¨ãá . ¥«¨ç¨ t01 2:4. ®í⮬ã k010 a 2 2 : 4 á«¥¤ã¥â, çâ® = a ¨ १ 2:6 a = 1:3 d, ¨«¨ d 0:75 १ = 34 १ १
193
(â®ç¥¥ 0.764१), £¤¥ d { ¤¨ ¬¥âà १® â®à . ª®© १® â®à (á¬. à¨á.) ®ç¥ì 㤮¡¥ ¢ ã᪮à¨â¥«ì®© â¥å¨ª¥, â ª ª ª ®á¨ ¯à®¤®«ì ï ª®¬¯®¥â í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¬ ªá¨¬ «ì , ¤«¨ १® â®à ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ë¡à ®¯â¨¬ «ì®© ¤«ï ã᪮२ï ç áâ¨æ ¢ § ¢¨á¨¬®á⨠®â ¨å ᪮à®áâ¨. «ï ¬®¤ë E010 ¨¬¥¥¬ á«¥¤ãî騥 á®®â®è¥¨ï ¤«ï á®áâ ¢«ïîé¨å ¯®«ï:
Ez = J0 (kr); r" 1 dE k z 0 H' = j! dr = j! J0 (kr) = j J1 (kr): «ï १® â®à á ¬®¤®© H01 ¨¬¥¥¬ 2 (H ) 2 = t001 + 2 = k011 a L
3:83 2 a
+
2
L :
ª ¢¨¤¨¬, १® á ï ç áâ®â ¢ í⮬ á«ãç ¥ § ¢¨á¨â ®â ¤«¨ë १® â®à . « £®¤ àï ¬ «ë¬ ¯®â¥àï¬ â ª®© १® â®à ¬®¦¥â ¨¬¥âì ¡®«ìèãî ¤®¡à®â®áâì. ® ªá¨ «ìë¥ à¥§® â®àë ⫨稥 ª® ªá¨ «ìëå १® â®à®¢ ®â ¢®«®¢®¤ëå á®á⮨⠢ ⮬, çâ® ¢ ª® ªá¨ «ì®© «¨¨¨ «¥£ç¥ ®áãé¥á⢨âì ¥ ⮫쪮 ª®à®âª®¥ § ¬ëª ¨¥, ® ¨ 宫®á⮩ 室. ®í⮬㠧¤¥áì ¬ë ¨¬¥¥¬ âன®© ¡®à १® áëå ¬®¤. ®§¬®¦ë âਠá®ç¥â ¨ï £à ¨çëå ãá«®¢¨©, ¯®ª § ë¥
194
à¨á. á«®¢¨¥ १® á :
१ L = n १ 2 = 4 2n n = 1; 2; 3; : : :
L
L = १ 4 (2n + 1) n = 0; 1; 2; : : : L
L = १ 4 2n n = 1; 2; 3; : : : L
१® â®à å á 宫®áâë¬ å®¤®¬ ®¤®¬ ¨«¨ ¤¢ãå ª®æ å ¨®£¤ ¥®¡å®¤¨¬® ãç¨âë¢ âì ª®æ¥¢ãî ¥¬ª®áâì. ç¥â ª®æ¥¢®© ¥¬ª®á⨠¯à¨¢®¤¨â ª 㤫¨¥¨î १® ᮩ ¢®«ë ¨«¨ 㪮à®ç¥¨î á ¬®£® १® â®à ¯à¨ § ¤ ®© १® ᮩ ¤«¨¥ ¢®«ë, ¯®í⮬㠥¬ª®áâì §ë¢ îâ 㪮à 稢 î饩. ®æ¥¢ãî ¥¬ª®áâì ¬®¦® ¨áªãáá⢥® 㢥«¨ç¨âì,ç⮡ë 㬥ìè¨âì ¤«¨ã १® â®à . ਠ®ç¥ì ᨫ쮬 㪮à®ç¥¨¨ ®á®¢ ï ç áâì § ¯ ᥮© í«¥ªâà¨ç¥áª®© í¥à£¨¨ 室¨âáï ¢
195
§ §®à¥, ¬ £¨â®© { ¢ ª® ªá¨ «ì®© ç áâ¨, â® ¥áâì í«¥ªâà¨ç¥áª ï ¨ ¬ £¨â ï í¥à£¨¨ ¯à®áâà á⢥® à §¤¥«¥ë. ª®© १® â®à §ë¢ îâ ª¢ §¨áâ â¨ç¥áª¨¬.
£® à §¬¥àë ¬®£® ¬¥ìè¥ ¤«¨ë ¢®«ë, ¯®«ï ¬®¦® à ááç¨âë¢ âì ¯® ãà ¢¥¨ï¬ áâ â¨ç¥áª¨å ¯®«¥©. ª¨¥ १® â®àë ¯à¨¬¥ïîâ ¢ ã᪮à¨â¥«ì®© â¥å¨ª¥ ¨ í«¥ªâநª¥. 6.5.
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â ª, ª¢ §¨áâ â¨ç¥áª¨© ¬¥â®¤ á®á⮨⠢ ⮬, çâ® ¯à¨ ®¯à¥¤¥«¥¨¨ ª®ä¨£ãà 樨 í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨ ¬ £¨â®£® ¯®«¥© í⨠¯®«ï áç¨â îâáï ¥ § ¢¨áï騬¨ ¤à㣠®â ¤à㣠¨ ¢á«¥¤á⢨¥ í⮣® áâ â¨ç¥áª¨¬¨. á«®¢¨¥ १® á á®á⮨⠢ ⮬, çâ® § ¯ áë í¥à£¨¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨ ¬ £¨â®£® ¯®«¥© à ¢ë ¤à㣠¤àã£ã. ª®© ¬¥â®¤ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¨¬¥¥ ¯à¨ ãá«®¢¨¨ ¬ «®áâ¨ à §¬¥à®¢ १® â®à ¯® áà ¢¥¨î á ¤«¨®© ¢®«ë. 6.5.2. ਬ¥àë: â®à®¨¤ «ìë© à¥§® â®à, १® â®à \饫ì { ®â¢¥àá⨥"
ª ç¥á⢥ ¯à¨¬¥à à áᬮâਬ ¥ª®â®àë¥ ª¢ §¨áâ â¨ç¥áª¨¥ १® â®àë. ®à®¨¤ «ìë© à¥§® â®à ®¡à §ãr ¥âáï ¢à 饨¥¬ ¯«®áª®© ®¡« á⨠S ¢®ªà㣠®á¨, «¥¦ 饩 ¢ í⮩ 1010 d ¦¥ ¯«®áª®áâ¨, ® ¥ ¯¥à¥á¥ª î饩 S1 ®¡« áâì S (á¬. à¨á.). «¥ªâà¨ç¥010 ᪮¥ ¯®«¥ á®á।®â®ç¥® ¢ § §®à¥ 10 è¨à¨®© d, ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ { ¢ ¯®2a «®á⨠S . ¥à£¨ï í«¥ªâà¨ç¥áª®£® dS ¯®«ï ¢ § §®à¥ à ¢ 2 2 2 2 2 WE = V "02E = a2 d "02E = ad "0 U2 = CU2 ; 2 £¤¥ C = ad "0 , U = d E .
£¨â ï í¥à£¨ï à ¢
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VH
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Z 0H 2 2r dS
SH
£¤¥ L = 40
2
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SH
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Z 0 I 2 2 42 r2 2r dS S H
r
197
2 Z LI 2 ; = I40 dS = r 2 SH
¥§® á ï ¤«¨ ¢®«ë १® â®à ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëç¨á«¥ ¯® ¥¬ª®á⨠¨ ¨¤ãªâ¨¢®á⨠C ¨ L:
p
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Z dS S r = ráà :
SH
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s
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S 2d ráà 1; â.¥. § §®à d ¤®«¦¥ ¡ëâì ¬ « ¯® áà ¢¥¨î á ¯®¯¥à¥ç묨 à §¬¥à ¬¨ ®¡« á⨠S (¯«®é ¤ì d ráà S ). à㣮© ¯à¨¬¥à { १® â®à \饫ì { ®â¢¥àá⨥", ¯à¨¬¥ï¥¬ë© ¢ ¬ £¥âà® å (á¬. à¨á.).
11111111 00000000 00000000 11111111 a 00000000 11111111 00000000 11111111 00000000 11111111 00000000 11111111 00000000 11111111 000 111 00000000 11111111 000 l 111
â®â १® â®à â ª¦¥ ï¥âáï ª¢ §¨áâ â¨ç¥áª¨¬.
᫨ ¢ëá®â १® â®à h § ç¨â¥«ì® ¡®«ìè¥ ¤¨ ¬¥âà ®â¢¥àáâ¨ï (ª ª íâ® ®¡ëç® ¡ë¢ ¥â), â® ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¢ ®â¢¥àá⨨ ¬®¦® ¯à¨¡«¨¦¥® áç¨â âì ®¤®à®¤ë¬. £¨â®¥ ¯®«¥ à ¢®
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198
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¥§® á ï ¤«¨ ¢®«ë ¢ëà ¦ ¥âáï ç¥à¥§ ¨¤ãªâ¨¢®áâì ¨ ¥¬ª®áâì: r 2 r a lh १ = 2c 0 h "0 d = 2a ld : 6.5.3. ¥â®¤ ç áâ¨çëå ®¡« á⥩
ë© ¬¥â®¤ á®á⮨⠢ ⮬, çâ® ¢¥áì १® â®à à §¡¨¢ î⠮⤥«ìë¥ ®¡« áâ¨, ¯®«ï ¢ ª®â®àëå ¨§¢¥áâë ¨«¨ «¥£ª® à ááç¨âë¢ îâáï. ⥬ à¥è¥¨ï ¤«ï ®â¤¥«ìëå ®¡« á⥩ \á訢 îâáï" ¯®¢¥àå®áâïå à §¤¥« ¬¥¦¤ã ®¡« áâﬨ. 訢 ¨¥ á®á⮨⠢ ¯à¨¡«¨¦¥®¬ 㤮¢«¥â¢®à¥¨¨ £à ¨çëå ãá«®¢¨© ¯®¢¥àå®áâïå à §¤¥« . ਠí⮬ ¯®«ãç îâáï ãà ¢¥¨ï, ¨§ ª®â®àëå ¬®£ãâ ¡ëâì ®¯à¥¤¥«¥ë १® áë¥ ç áâ®âë. §¢¥áâë à §«¨çë¥ ¢ ਠâë ãá«®¢¨© £à ¨æ¥. à®á⥩襥 ¨§ ¨å { ãá«®¢¨¥ ¤«ï ᮯà®â¨¢«¥¨ï £à ¨æ¥, ª®â®à®¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ã祮 á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬. áï ®¡« áâì à §¤¥«¥ ®¡« á⨠1 ¨ 2 (á¬. à¨á.). ª ¨§¢¥áâ®, ¯à¨ १® ᥠá।¨¥ § ¯ áë í«¥ªâà¨ç¥áª®© ¨ ¬ £¨â®© í¥à£¨¨ à ¢ë ¤à㣠¤àã£ã, i2 2 â.¥. i1 1
Z1 i1
Z2
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i2
â® à ¢¥á⢮ ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ® ¢ ¢¨¤¥
(WH 1 ; WE1 ) + (WH 2 ; WE2 ) = 0: §®á⨠¢ ᪮¡ª å ¬®£ãâ ¡ëâì ¢ëà ¦¥ë ç¥à¥§ ¢å®¤ë¥ ᮯà®â¨¢«¥¨ï: 199
1 Z 1 jI j2 ; WH 1 ; WE1 = 2j! 12 1 1 Z 1 jI j2 : WH 2 ; WE2 = 2j! 22 2 à¨à ¢¨¢ ï á㬬ã ã«î, ¯®«ã稬 ãà ¢¥¨¥ á訢 ¨ï Z1 jI1 j2 + Z2 jI2 j2 = 0; ¯à¨ç¥¬ Z1 ¨ Z2 { ¯®«ë¥ ᮯà®â¨¢«¥¨ï ç áâ¨çëå ®¡« á⥩ £à ¨ç®© ¯®¢¥àå®áâ¨. ®¯®«¨â¥«ì®¥ ãá«®¢¨¥ £à ¨æ¥ á®á⮨⠢ ⮬, çâ® jI1 j = jI2 j; â ª ª ª «¨¨¨ ⮪ ¥¯à¥àë¢ë. ®í⮬ã ãá«®¢¨¥ £à ¨æ¥ ᢮¤¨âáï ª á«¥¤ãî饬ã (¤«ï ¤¢ãå ®¡« á⥩): Z1 + Z2 = 0: à㣮© ¢¨¤ â ª®£® £à ¨ç®£® ãá«®¢¨ï Y1 + Y2 = 0: ëç¨á«¥¨¥ Z1 ¨ Z2 ç áâ® ¯à®¨§¢®¤¨âáï ¯à¨¡«¨¦¥®, ¡¥§ ãç¥â ¢ëáè¨å ¬®¤ £à ¨æ¥. ਠí⮬ १ã«ìâ â â ª¦¥ ¯®«ãç ¥âáï ¯à¨¡«¨¦¥ë¬. á«ãç ¥ ¥®¡å®¤¨¬®á⨠¬®¦® ãç¥áâì ¨ ¢ëá訥 ¬®¤ë, çâ® ¯®§¢®«ï¥â ãâ®ç¨âì १ã«ìâ â. 6.5.4. ਬ¥àë
® ªá¨ «ì ï «¨¨ï, £à㦥 ï ¥¬ª®áâìî
11111111111 00000000000 00000000000 11111111111 00000000000 11111111111 00000000000 11111111111 00000000000 11111111111 00000000000 11111111111 l 00000000000 11111111111 00000000000 11111111111 00000000000 11111111111 00000000000 11111111111
® ªá¨ «ì ï «¨¨ï å à ªâ¥à¨§ã¥âáï ¢®«®¢ë¬ ᮯà®â¨¢«¥¨¥¬ ãáâì ª®à®âª®§ ¬ªãâë© 0. C Z ®â१®ª «¨¨¨ £à㦥 ¥¬ª®áâì. ©¤¥¬ १® áë¥ ç áâ®âë â ª®£® १® â®à (á¬. à¨á.). 室®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ª®à®âª®§ ¬ªã⮣® ®â१ª «¨¨¨ à ¢® 200
Z¢å = jZ0 tg kl; â ª ª ª k = !c , â®
Z¢å = jZ0 tg !c l:
á«®¢¨¥ १® á
1 ! j!C + jZ0 tg c l = 0: â® ãá«®¢¨¥ ¬®¦® ¨ ç¥ § ¯¨á âì ¢ ¢¨¤¥
ctg !c l = Z0 !C:
᫨ ®¡®§ ç¨âì !c l = x, â® ãà ¢¥¨¥ ¯à¨¬¥â ¢¨¤ ctg x = Ax: ¤¥áì A = Z0lC c = CC l , £¤¥ C1 { ¯®£® ï ¥¬ª®áâì «¨¨¨. 1 ®«ã祮¥ âà á楤¥â®¥ ãà ¢¥¨¥ à¥è ¥âáï £à ä¨ç¥áª¨ (á¬. à¨á.). ©¤ï ª®à¨ x1 ; x2 ; : : :, ¬®¦® ®¯à¥¤¥«¨âì १® áë¥ ¤«¨ë ¢®«, ¨áå®¤ï ¨§ á®®â®è¥¨ï = 2 l: n
xn
⬥⨬, çâ® íâ® à¥è¥¨¥ â¥àï¥â ᨫã â ¬, £¤¥ ¥¬ª®áâì C à áᬠâਢ ¥âáï ¥ ª ª ç¨áâ ï ¥¬ª®áâì, ª ª à ¤¨ «ì ï «¨¨ï.
x x1
x2
x3
¢¥ ª® ªá¨ «ìë¥ «¨¨¨ á à §«¨ç묨 ¢®«®¢ë¬¨ ᮯà®â¨¢«¥¨ï¬¨ 201
áâனá⢮ १® â®à ¨§ ¤¢ãå ª® ªá¨ «ìëå «¨¨© á à §«¨çë¬ ¢®«®¢ë¬ ᮯà®â¨¢«¥¨¥¬ ¯®ª § ® à¨á. Z 01
Z 02
l1
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l1
l2
¤¥áì ãá«®¢¨¥ १® á ¨¬¥¥â ¢¨¤
jZ01 tg !lc 1 + jZ02 tg !lc 2 = 0
¨«¨
Z02 !l2 !l1 Z01 tg c = ; tg c :
¡®§ 稢 ¯à¥®¡à §ã¥¬ ãà ¢¥¨¥ ª ¢¨¤ã
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Z02 tg l2 x = ; tg x: Z01 l1 ®¥ ãà ¢¥¨¥ â ª¦¥ ¬®¦¥â ¡ëâì à¥è¥® £à ä¨ç¥áª¨ (á¬. à¨á.). ©¤ï ª®à¨ ãà ¢¥¨ï x, ©¤¥¬ १® áë¥ ¤«¨ë ¢®«. ਠ⠪®¬ à¥è¥¨¨ ¥ ãç¨âë¢ ¥âáï ¯®«¥, ¢®§¨ª î饥 ¢¡«¨§¨ ᪠窮®¡à §®£® ¨§¬¥¥¨ï á¥ç¥¨ï. â® ¯®«¥ ¬®¦® áç¨â âì í«¥ªâà®áâ â¨ç¥áª¨¬. ® x x íª¢¨¢ «¥â® ¥ª®â®à®© ¥¬ª®x áâ¨, ¢ª«î祮© ¯ à ««¥«ì® «¨¨¨ ¢ ¬¥áâ¥ áª çª (á¬. à¨á.). ãç¥â®¬ ¥¬ª®á⨠ãá«®¢¨¥ १® á ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ® ¢ ¢¨¤¥ (á㬬 ¯à®¢®¤¨¬®á⥩) 2
1
202
1 1 + + j!C = 0: !l 1 jZ01 tg c jZ02 tg !lc2 Z 01
C Z 02
¨«¨¤à¨ç¥áª¨© १® â®à, ç áâ¨ç® § ¯®«¥ë© ä¥àà¨â®¬ 2
h
1111 0000 0000 1111 0000 1111 0000 1111 0000 1111
1
11111 00000 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 2a 2b
áᬮâਬ 樫¨¤à¨ç¥áª¨© १® â®à ¬®¤¥ E01 , ç áâ¨ç® § ¯®«¥ë© ä¥àà¨â®¬, â.¥. ¥¯à®¢®¤ï騬 ¬ £¥â¨ª®¬ (á¬. à¨á.). ®¡« á⨠1 ᨬ¬¥âà¨ç ï ¬®¤ ¨¬¥¥â í«¥ªâà¨ç¥áª®¥ ¯®«¥ Ez = J0 (k1 r). £¨â®¥ ¯®«¥ à ¢®
1 @Ez = k1 J 0 (k r) = ; k1 J (k r): H' = j! j!1 0 1 j!1 1 1 1 @r à ¤¨ãᥠr = a ⮪ à ¢¥ k1 J (k a): I = 2a H' = ; 2a j! 1 1 1 室®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¤«ï ®¡« á⨠1 ¡ã¤¥â j!1 J0 (k1 a) : Z1 = EIz h = ; h2a k1 J1 (k1 a) «ï ®¡« á⨠2
Ez = A J0 (k2 r) + B N0 (k2 r): â®è¥¨¥ ¯®áâ®ïëå A=B ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ¨§ ãá«®¢¨ï ¢¥è¥¬
à ¤¨ãá¥
203
A J0 (k2 b) + B N0 (k2 b) = 0; ®âªã¤
B = ; J0 (k2 b) : A N0 (k2 b) ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï Ez , ¯®«ã稬 Ez = A J0 (k2 r) N0 (k2 bN) (;k bJ)0 (k2 b) N0 (k2 r) : 0 2 £¨â®¥ ¯®«¥ à ¢® 1 @Ez = A k2 J00 (k2 r) N0 (k2 b) ; J0 (k2 b) N00 (k2 r) : H' = j! j!2 N0 (k2 b) 2 @r 室®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ®¡« á⨠2 à ¢® h E j!2 J0 (k2 a) N0 (k2 b) ; J0 (k2 b) N0 (k2 a) : z Z2 = 2a H = h2a k2 J00 (k2 a) N0 (k2 b) ; J0 (k2 b) N00 (k2 a) ' r=a á«®¢¨¥ १® á ¨¬¥¥â ¢¨¤
Z1 + Z2 = 0; ¯®¤áâ ¢«ïï áî¤ Z1 ¨ Z2 , ¯®«ã稬 १® ᮥ ãà ¢¥¨¥ r 2 J0(k2 r) N0 (k2 b) ; J0 (k2b) N0(k2 r) r 1 J0(k1 a) "2 J00 (k2 r) N0 (k2 b) ; J0 (k2 b) N00 (k2 r) ; "1 J1 (k1 a) = 0: ¥è ï íâ® ãà ¢¥¨¥, ¬®¦® ©â¨ १® áë¥ ç áâ®âë १® â®à ¨ í«¥ªâ஬ £¨â®¥ ¯®«¥. ®ç¥â ¨ï äãªæ¨©, ¢å®¤ï騥 ¢ í⨠ãà ¢¥¨ï, ⠡㫨஢ ë, çâ® ¯®§¢®«ï¥â ©â¨ à¥è¥¨ï. 6.5.5. à¨ æ¨®ë© ¬¥â®¤. ®à¬ã« ¢®§¬ã饨©
à¨ æ¨®ë© ¬¥â®¤ ®á®¢ ¢ ਠ樮ëå ᢮©á⢠å ä®à¬ã«ë R jrot H j2 dV 2 k = R jH j2 dV ; 204
£¤¥ ¨â¥£à «ë ¢§ïâë ¯® ¢á¥¬ã ®¡ê¥¬ã १® â®à .
᫨ à áᬠâਢ âì ¤ ®¥ á®®â®è¥¨¥ ª ª äãªæ¨® « ®â®á¨â¥«ì® äãªæ¨¨ ¬ £¨â®£® ¯®«ï H~ , â® ¬®¦® ¯®ª § âì, çâ® íâ®â äãªæ¨® « áâ 樮 ॠ®â®á¨â¥«ì® ¬ «ëå ¨§¬¥¥¨© H~ , ¥á«¨ ¤ ï äãªæ¨ï 㤮¢«¥â¢®àï¥â ãà ¢¥¨î rot rot H~ ; k2 H~ = 0 ¯à¨ ãá«®¢¨¨ £à ¨æ¥ ®¡« á⨠~n rot H~ = 0. ç¥ £®¢®àï, äãªæ¨® « áâ 樮 à¥, ¥á«¨ H~ ï¥âáï à¥è¥¨¥¬ ãà ¢¥¨© ªá¢¥«« ¨ 㤮¢«¥â¢®àï¥â ®¡ëçë¬ í«¥ªâத¨ ¬¨ç¥áª¨¬ £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬. ®ª § ⥫ìá⢮. ¯¨è¥¬ á®®â®è¥¨¥ ¢ ¢¨¤¥
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k2 jH j2 dV =
jrot H~ j2 dV:
㤥¬ ¢ àì¨à®¢ âì äãªæ¨î H~ , ¯à¥¤¯®« £ ï ¤«ï ã¯à®é¥¨ï H~ ¢¥é¥á⢥®© äãªæ¨¥© ª®®à¤¨ â. ¬¥â¨¬, çâ® «®£¨ç® ¬®¦® ¤®ª § âì áâ 樮 à®áâì (¥áª®«ìª® ¡®«¥¥ £à®¬®§¤ª®) ¨ ¥ ¤¥« ï í⮣® ¯à¥¤¯®«®¦¥¨ï. ®«ãç ¥¬
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Z
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k2 jH j2 dV + 2k2 H~ H~ dV = 2 rot H~ rot H~ dV: ¥¯¥àì ¢®á¯®«ì§ã¥¬áï ⮦¤¥á⢮¬ ¢¥ªâ®à®£® «¨§
~ div (H~ rot H~ ) = rot H~ rot H~ ; H~ rot rot H; ®âªã¤ rot H~ rot H~ = H~ rot rot H~ + div (H~ rot H~ ): ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ à ¥¥ ©¤¥®¥ ãà ¢¥¨¥, ¯®«ã稬
Z
Z
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V
V
V
k2 jH~ j2 dV = 2 (rot rot H~ ; k2 H~ ) H~ dV +
div (H~ rot H~ ) dV:
¬¥ïï ¨â¥£à « ®â ¤¨¢¥à£¥æ¨¨ ¯®¢¥àå®áâë¬ ¨â¥£à «®¬, ¨¬¥¥¬ 205
Z
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V
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k2 jH~ j2 dV = 2 (rot rot H~ ; k2 H~ ) H~ dV ;
(~n rot H~ ) H~ dS:
§ ¯®«ã祮£® á®®â®è¥¨ï á«¥¤ã¥â, çâ® k2 = 0 ¢á«¥¤á⢨¥ ¯à®¨§¢®«ì®á⨠H~ ⮫쪮 ¯à¨ ãá«®¢¨¨: 1)rot rot H~ ; k2 H~ = 0 ¢® ¢á¥¬ ®¡ê¥¬¥ V ¨ 2)~n rot H~ = 0 ¯®¢¥àå®á⨠S; ®£à ¨ç¨¢ î饩 íâ®â ®¡ê¥¬: ª¨¬ ®¡à §®¬, í«¥ªâத¨ ¬¨ç¥áª®¥ £à ¨ç®¥ ãá«®¢¨¥ ï¥âáï ¢ ¤ ®¬ á«ãç ¥ ¥áâ¥áâ¢¥ë¬ £à ¨çë¬ ãá«®¢¨¥¬ ¢ ਠ樮®© § ¤ ç¨. ®í⮬ã äãªæ¨¨ áà ¢¥¨ï ¥ ®¡ï§ â¥«ì® ¤®«¦ë 㤮¢«¥â¢®àïâì £à ¨çë¬ ãá«®¢¨ï¬. ë ¤®ª § «¨, çâ® k2 áâ 樮 à® ¯à¨ H~ , ïî饩áï ®¤®© ¨§ ᮡá⢥ëå äãªæ¨© १® â®à . ¢®©á⢮ áâ 樮 à®á⨠¯®§¢®«ï¥â ¯à¨¬¥¨âì ¬¥â®¤ ¨âæ , ¯à¨¬¥à, ¤«ï 宦¤¥¨ï ᮡá⢥ëå äãªæ¨© ¨ ᮡá⢥ëå § 票©. à㣮© ¢ ਠâ { ¯®¤áâ ®¢ª ¢ äãªæ¨® « ¯à¨¡«¨¦¥®© äãªæ¨¨ ¯®«ï. í⮬ á«ãç ¥ áâ 樮 à®áâì ¤ ¥â ¢®§¬®¦®áâì 㬥ìè¨âì ¯®£à¥è®áâì. ç áâ®áâ¨, â ª¨¬ ®¡à §®¬ ¬®¦® ¯®«ãç¨âì â ª §ë¢ ¥¬ãî ä®à¬ã«ã ¢®§¬ã饨©. ãáâì, ¯à¨¬¥à, १® â®à ¤¥ä®à¬¨à®¢ â ª, çâ® ¥£® ®¡ê¥¬ V ¯à¥¢à ⨫áï ¢ ®¡ê¥¬ V1 § áç¥â ¨áª«îç¥¨ï ¬ «®£® ®¡ê¥¬ V2 (á¬. à¨á.). ëïᨬ, ª ª ¨§¬¥¨âáï ᮡV 1111 0000 á⢥®¥ § 票¥ k12 : V1
1111 0000 V 0000 1111 0000 1111 2
k2 =
R jrot H~ (2)j2 dV V R jH~ (2)j2 dV ; 1
V1
£¤¥ H~ (2) { ᮡá⢥ ï äãªæ¨ï ¤¥ä®à¬¨à®¢ ®£® १® â®à . ®«ì§ãïáì áâ 樮 à®áâìî k2 , ¢¬¥áâ® H~ (2) ¯®¤áâ ¢¨¬ H~ (1) { ᮡá⢥ãî äãªæ¨î ¥¤¥ä®à¬¨à®¢ ®£® १® â®à . ®£¤ ¯®«ã稬: 206
R jrot H~ (1)j2 dV k2 V R ~ (1) 2 jH j dV 1
V1
=
8 > < 2 k1 >1 :
+
R jrot H~ (1)j2 dV ; R jrot H~ (1)j2 dV V = V R ~ (1) 2 R jH j dV ; jH~ (1) j2 dV V V R jH~ (1)j2 dV R jrot H~ (1)j2 dV 9 > = V V R jH~ (1)j2 dV ; R jrot H~ (1)j2 dV > = ; V V W ; W 2
2
2
= k12 1 +
=
2
E
W0
H
;
£¤¥ Z WH = ; 2 jH~ (1) j2 dV ; ¯à¨à 饨¥ § ¯ ᮢ ¬ £¨â®© í¥à£¨¨;
"Z
V2
WE = ; 2 jE~ (1) j2 dV ; ¯à¨à 饨¥ § ¯ ᮢ í«¥ªâà¨ç¥áª®© í¥à£¨¨; V2
(â ª ª ª rot H~ = j!"E~ ); W0 { ¯®«ë© § ¯ á í¥à£¨¨ ¢ १® â®à¥. ®«ã祮¥ á®®â®è¥¨¥ ¯®§¢®«ï¥â ª ç¥á⢥®, ¢ ¥ª®â®àëå á«ãç ïå ¨ ª®«¨ç¥á⢥® ®æ¥¨¢ âì ¨§¬¥¥¨ï १® ᮩ ç áâ®âë ¯à¨ ¬ «ëå ¤¥ä®à¬ æ¨ïå १® â®à . ® ¤ ¥â ¢®§¬®¦®áâì ¯®«ãç¨âì ¥é¥ ®¤® ¢ ¦®¥ á®®â®è¥¨¥. ०¤¥ ¢á¥£®, ¯®«ãç¥ãî ä®à¬ã«ã ¬®¦® § ¯¨á âì ¢ ¢¨¤¥ k2 ; k12 = WE ; WH k12 W0 ¨«¨, ãç¨âë¢ ï, çâ® k2 = !2", k2 ; k12 2! = WE ; WH : k12 !1 W0 §¬¥¥¨ï í¥à£¨¨ ¬®£ãâ ¡ëâì ¢ëà ¦¥ë ç¥à¥§ ¯«®â®áâ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®© ¨ ¬ £¨â®© í¥à£¨© ¢¡«¨§¨ á⥪¨ wE ¨ wH : WE ; WH = (wE ; wH ) V; 207
£¤¥ V { ¨§¬¥¥¨¥ ®¡ê¥¬ १® â®à . ¤ ª® ¢¥«¨ç¨ 12 (wH ; wE ) = p (p { á।¥¥ ¤ ¢«¥¨¥ á⥪ã १® â®à á® áâ®à®ë í«¥ªâ஬ £¨â®£® ¯®«ï). ª¨¬ ®¡à §®¬, WE ; WH = ; 2p V; ® p V = ;W0 , £¤¥ W0 ¥áâì ¨§¬¥¥¨¥ § ¯ ᥮© í¥à£¨¨ í«¥ªâ஬ £¨â®£® ¯®«ï ¯à¨ ¤¨ ¡ â¨ç¥áª®© ¤¥ä®à¬ 樨 १® â®à . ®í⮬ã WE ; WH = 2W0 : ®¤áâ ¢«ïï, ¯®«ã稬 ! = W0 ; !0 W0 ®âªã¤ , ¨â¥£à¨àãï, ¯®«ãç ¥¬ á®®â®è¥¨¥
W0 = const: !0
0 ¥«¨ç¨ W !0 , ª®â®à ï ®áâ ¥âáï ¯®áâ®ï®© ¯à¨ ¬¥¤«¥®© ( ¤¨ ¡ â¨ç¥áª®©) ¤¥ä®à¬ 樨 á⥮ª, ï¥âáï ¤¨ ¡ â¨ç¥áª¨¬ ¨¢ ਠ⮬. «¨ç¨¥ ¤¨ ¡ â¨ç¥áª®£® ¨¢ ਠ⠯®§¢®«ï¥â ¢ à拉 á«ãç ¥¢ ®¯à¥¤¥«ïâì ã室ë ç áâ®âë ¯à¨ ¤¥ä®à¬ 樨 á⥮ª (á¬. à¨á.).
000 111 111 000 6.6.
11 00 00 11 0 0 1 001 11 0 1 0 01 1 0 1 0 1 0 01 1 0 1
®â¥à¨ ¢ १® â®à å
᫨ á⥪¨ १® â®à ¥ ïîâáï ¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ï騬¨, ⮠᢮¡®¤ë¥ ª®«¥¡ ¨ï ¡ã¤ãâ § âãå î騬¨. ⥬ â¨ç¥áª¨ íâ® ¯à®ï¢«ï¥âáï ¢ ⮬, ç⮠ᮡáâ¢¥ë¥ § ç¥¨ï ¯à¨®¡à¥â îâ ¬¨¬ãî ç áâì (®¡ëç® 208
¬ «ãî).
¥ ¢¥«¨ç¨ã ¬®¦® ¢ëç¨á«¨âì á ¯®¬®éìî á®®â®è¥¨ï, ¯®«ã祮£® à ¥¥:
Z
Z
V
V
km2 jH~ m j2 dV =
I
jrot H~ m j2 dV ; (H~ m rot H~ m )~n dS: S
ª ª ª rot H~ m = j!m "E~ m , â® íâ® á®®â®è¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ® ¢ ¢¨¤¥
Z
Z
V
V
km2 jH~ m j2 dV =
I
jrot H~ m j2 dV + j!m " (E~ m H~ m )~n dS: S
ਠ¥¨¤¥ «ì®© ¯à®¢®¤¨¬®á⨠¯®¢¥àå®áâë© ¨â¥£à « ¢ ã«ì ¥ ®¡à é ¥âáï. § í⮣® á®®â®è¥¨ï ¬®¦® ©â¨ km2 : R jrot H~ j2 dV H(E~ H~ )~n dS m m m km2 = V R ~ 2 + j!" S R ~ 2 ; V
jHm j dV
V
jHm j dV
§¤¥«ïï ¢¥é¥á⢥ãî ¨ ¬¨¬ãî ç á⨠¢â®à®£® á« £ ¥¬®£®, ¯®«ã稬
H
Re (E~ m H~ m )~n dS 2 0 2 ; km = km + j!m " S R ~ 2 jHm j dV V
£¤¥ km0 2 { ᮡá⢥®¥ § 票¥ á ¬ «®© ¯®¯à ¢ª®© § áç¥â ¢¥é¥á⢥®© ç á⨠¤®¡ ¢®ç®£® ç«¥ . â®à®¥ á« £ ¥¬®¥ ¤ ¥â ¬¨¬ãî ¤®¡ ¢ªã, ®¡ãá«®¢«¨¢ îéãî § âãå ¨¥ ᢮¡®¤ëå ª®«¥¡ ¨© ¢ १® â®à¥. ¯¥à¢®¬ ¯à¨¡«¨¦¥¨¨ km0 2 = !m0 2 ", !m0 !m. ç¨âë¢ ï ¬ «®áâì ¬¨¬®© ¯®¯à ¢ª¨, ¬®¦® § ¯¨á âì
8 9 H > Re (E~ m H~ m )~n dS > < = km km0 >1 + j 2!km0 "2 S R ~ 2 > jHm j dV m : ; V 8 1 Re H(E~ H~ )~n dS 9 > > m m < = 2 S = km0 >1 + j : R 2!m 2 jH~ m j2 dV > : ; V
209
=
᪮¡ª å
1 Re I (E~ H~ )~n dS = P | m m 2 S
¯®â®ª í¥à£¨¨, ¯à ¢«¥ë© ¢ á⥪¨, â.¥. ¬®é®áâì ¯®â¥àì ¢ á⥪ å,
Z ~ 2 2 jHm j dV
V
= W|
§ ¯ á í¥à£¨¨ ¢ १® â®à¥. â®è¥¨¥
!m W = Q P
§ë¢ îâ ¤®¡à®â®áâìî १® â®à , ¢¥«¨ç¨ã Pr = !m W { ॠªâ¨¢®© ¬®é®áâìî ¢ १® â®à¥. ®¡à®â®áâì, â ª¨¬ ®¡à §®¬, à ¢ ®â®è¥¨î ॠªâ¨¢®© ¬®é®á⨠ª ¬®é®á⨠¯®â¥àì. íâ¨å ®¡®§ 票ïå ¯®«ãç ¥¬ km = km0 (1 + j 21Q ): âáî¤ å®¤¨¬, çâ® § âãå ¨¥ ¯à®¨á室¨â ¯® íªá¯®¥æ¨ «ì®¬ã § ª®ã e j!m t e;!m t=2Q : ਢ¥¤¥¬ ¢ë¢®¤ í⮣® १ã«ìâ â ¤à㣨¬, ¡®«¥¥ ¯à®§à çë¬ á¯®á®¡®¬. §¬¥¥¨¥ § ¯ á í¥à£¨¨ § ¢à¥¬ï dt à ¢®
dW = ; P dt: ®é®áâì ¯®â¥àì, ¢ á¢®î ®ç¥à¥¤ì, ¯à®¯®à樮 «ì § ¯ áã í¥à£¨¨ ¢ १® â®à¥, ¯à¨ç¥¬ ª®íää¨æ¨¥â ¯à®¯®à樮 «ì®á⨠¨¬¥¥â à §¬¥à®áâì ®¡à ⮣® ¢à¥¬¥¨.
£® ¬®¦® § ¯¨á âì ¢ ¢¨¤¥ !m =Q, ¯à¨ç¥¬ !m { ç áâ®â ᢮¡®¤ëå ª®«¥¡ ¨©. ®¤áâ ¢«ïï, ¯®«ã稬 ®âªã¤
dW = ; !Qm W dt; 210
W = W0 e;!m t=Q ; ¯à¨ç¥¬ Q = !mPW . ëç¨á«¥¨¥ ¯®â¥àì ¢ á⥪ å âॡã¥â § ¨ï â £¥æ¨ «ì®© á®áâ ¢«ïî饩 í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¯®¢¥àå®á⨠á⥪¨ E~ mt , ® ¬®¦¥â ¡ëâì ©¤¥ á ¯®¬®éìî £à ¨ç®£® ãá«®¢¨ï ¥®â®¢¨ç , á¯à ¢¥¤«¨¢®£® ¯à¨ ᨫ쮬 ᪨-íä䥪â¥. ¥©á⢨⥫ì®, I I P = 21 Re (E~ m H~ m )~n dS = 21 Re (~n E~ m )H~ m dS: S
S
®£« á® £à ¨ç®¬ã ãá«®¢¨î ¥®â®¢¨ç
~n E~ m = H~ m ; + j { ¯®¢¥àå®á⮥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥. ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¯®¤ ¨â¥£¤¥ = 1 £à «, 室¨¬ I 1 I jH~ j2 dS: P = 12 Re jH~ m j2 dS = 2 m S
S
®¤áâ ¢«ïï ¬®é®áâì ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï Q, ¯®«ã稬
Q =
R !m 2 jH~ m j2 dV V
=
H~ 2 2 jHm j dS 1
R jH~ j2 dV m V !m H ~ 2 : jH j dS S
S
m
ç¨âë¢ ï, çâ® !m = 2 2 , £¤¥ { ¬ £¨â ï ¯à®¨æ ¥¬®áâì ¬¥â «« á⥪¨, ¯®«ã稬 R jH~ j2 dV m Q = 2 VH ~ 2 : jHm j dS S
211
᫨ ¨§¢¥áâ® à á¯à¥¤¥«¥¨¥ ¯®«ï ¢ १® â®à¥, â® ¤®¡à®â®áâì ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëç¨á«¥ ¯® ¯®«ã祮© ä®à¬ã«¥. ¤ ª® ®¯à¥¤¥«¥ë© ¨â¥à¥á ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ¢®§¬®¦®áâì áà ¢¨â¥«ì® £àã¡® ¯à®¨§¢®¤¨âì ®æ¥ªã ¤®¡à®â®áâ¨. ª ï ®æ¥ª ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ãç¥ , ¥á«¨ ¨â¥£à «ë ¢ëà §¨âì ç¥à¥§ á।¨¥ § 票ï: Hm j2V ; Q = 2 VS jjH m j2S £¤¥ V { ®¡ê¥¬ १® â®à , S { ¯®¢¥àå®áâì १® â®à , jHm j2V { á।¨© ª¢ ¤à â ¬ £¨â®£® ¯®«ï ¯® ®¡ê¥¬ã १® â®à , jHm j2S { á।¨© ª¢ ¤à â ¬ £¨â®£® ¯®«ï ¯® ¯®¢¥àå®á⨠१® â®à . ¢¥¤¥¬ ª®íää¨æ¨¥â ä®à¬ë १® â®à A ᮣ« á® á«¥¤ãî饬ã á®®â®è¥¨î: 2 jHm j2V = A jHm j2S : ਠ⠪®¬ ®¯à¥¤¥«¥¨¨ ¤«ï १® â®à®¢, ¨¬¥îé¨å ¡«¨§ª¨¥ à §¬¥àë ¢® ¢á¥å ¯à ¢«¥¨ïå, ¢¥«¨ç¨ A ¡«¨§ª ª ¥¤¨¨æ¥. íâ¨å ®¡®§ 票ïå
Q = VS A = VV A;
£¤¥ V { ®¡ê¥¬ ᪨-á«®ï. ᮡ¥® ¯à®áâ® ¢ë£«ï¤¨â íâ ä®à¬ã« , ¥á«¨ = ¨ A = 1. ®£¤ ¤®¡à®â®áâì à ¢ Q = VV . ¬¥â¨¬, çâ® íâ ã¯à®é¥ ï ä®à¬ã« ¥ ¤ ¥â ¯à¨«¨ç®© â®ç®áâ¨, ¥á«¨ A á¨«ì® ®â«¨ç ¥âáï ®â ¥¤¨¨æë. ¯à¨¬¥à, ¤«ï ¬®¤ ⨯ H0mn ¢ ªà㣫®¬ ¢®«®¢®¤¥ íâ ä®à¬ã« ¥¯à¨¬¥¨¬ , â ª ª ª ¯à¨ ¡®«ì讬 ¤¨ ¬¥âॠ( ªà ) ¯®«¥ á⥪ å ¬ «® ¯® áà ¢¥¨î á ¯®«¥¬ ¢ ®¡ê¥¬¥, ¡« £®¤ àï 祬ã A 1. «ï १® â®à®¢, ¨¬¥îé¨å ¯à¨¬¥à® ®¤¨ ª®¢ë¥ à §¬¥àë ¢® ¢á¥å ¯à ¢«¥¨ïå, íâã ä®à¬ã«ã ¬®¦® ¥é¥ ã¯à®áâ¨âì. ¯à¨¬¥à, ¤«ï ªã¡ V = a3 ; S = 6a2; VS = 61 a; ¤«ï è à 3 V = d6 ; S = d2 ; VS = 16 d: ਡ«¨¦¥® ¬®¦® ¯®«®¦¨âì 212
V = 1a : S 6 áà
®¤áâ ¢«ïï íâ® ®â®è¥¨¥ ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï ¤®¡à®â®áâ¨, ¯®«ã稬 ®æ¥ªã Q 16 aáà A: p ç¨âë¢ ï, çâ® aáà १ ¨ १, 室¨¬, çâ®
Q 1=2 ; â.¥. á 㬥ì襨¥¬ ¤«¨ë ¢®«ë ¤®¡à®â®áâì ¯ ¤ ¥â. 6.6.1. ਬ¥àë à áç¥â ¤®¡à®â®áâ¨
áç¥â ¤®¡à®â®á⨠१® â®à á ¬®¤®© E010 . £¨â®¥ ¯®«¥ ¢ â ª®¬ १® â®à¥ ¥ § ¢¨á¨â ®â ª®®à¤¨ âë z . ¢¨á¨¬®áâì ®â r ¨¬¥¥â ¢¨¤
H' = J1 (kr): â¥£à « ¯® ®¡ê¥¬ã à ¢¥
Z V
jH~ m j2 dV =
Za 0
J12 (kr) 2r h dr = 2 h
Za 0
2 J12 (kr)r dr = 2h a2 J12 (ka) =
= ha2 J12 (ka): ®¢¥àå®áâë© ¨¥â¥£à « ᪫ ¤ë¢ ¥âáï ¨§ 㤢®¥®£® ¨â¥£à « ¯® â®à楢®© ¯®¢¥àå®á⨠¨ ¨â¥£à « ¯® ¡®ª®¢®© 樫¨¤à¨ç¥áª®© ¯®¢¥àå®áâ¨: I Za 2 2 jH~ m j dS = 2 J12 (kr) 2r dr + 2ah J12 (ka) = 2 2 a2 J12 (ka) + 0 S + 2ah J12(ka) = 2a(a + h) J12 (ka): 213
®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï ¤®¡à®â®á⨠(¯à¨ = ) ¯®«ã稬 2 J12 (ka) 1 ah Q = 2 2a(ha a + h) J12 (ka) = a + h : ¨á«¥ë© ¯à¨¬¥à. ãáâì, ¯à¨¬¥à, १® â®à ¨§ ¬¥¤¨ ¨¬¥¥â á«¥¤ãî騥 ¯ à ¬¥âàë: a=30 á¬, h=30 á¬, =80 á¬, =2:9 10;4 á¬. ®£¤ Q = 1 aa+ hh = 5 104. ®¡à®â®áâì १® â®à , ®¡à §®¢ ®£® ¨§ ®â१ª «¨¨¨, § ª®à®ç¥®£® ª®æ å.
᫨ ¤«¨ â ª®£® १® â®à ¢¥«¨ª ¯® áà ¢¥¨î á ¯®¯¥à¥çë¬ à §¬¥à®¬, â® ¢ ¯¥à¢®¬ ¯à¨¡«¨¦¥¨¨ ¬®¦® ¯à¥¥¡à¥çì ¯®â¥àﬨ ¢ § ¬ëª îé¨å ¯¥à¥¬ëçª å. ®£¤ ãç¨âë¢ îâáï ⮫쪮 ¯®â¥à¨ ¢ ¡®ª®¢ëå á⥪ å. ¥¥ ¤«ï § âãå ¨ï ¢ ¢®«®¢®¤¥ ¬ë ¨¬¥«¨ á«¥¤ãî饥 ¢ëà ¦¥¨¥: H jH~ j2 dC m 1 CR = = 2 ¬ s 2 jH~ mj2 dS : S 1 ; ªà â®è¥¨¥ ¨â¥£à «®¢, ¥®¡å®¤¨¬®¥ ¤«ï ¢ëç¨á«¥¨ï ¤®¡à®â®áâ¨, ¬®¦® ¢ëç¨á«¨âì á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬: R jH~ j2 dV R jH~ j2 dS m m 2 2 V S Q = R ~ 2 H ~ 2 : jHm j dS jHm j dC S
C
â® ¦¥ ¢à¥¬ï ¨§ á®®â®è¥¨ï ¤«ï § âãå ¨ï 室¨¬ R jH~ j2 dS m 1 SH = 2 s 2 : 2 ~ jHm j dC C 1; ªà ®¤áâ ¢«ïï íâ® ®â®è¥¨¥ ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï ¤®¡à®â®áâ¨, ¯®«ã稬 214
s Q =
1
1
2 : ; ªà
®«ã祮¥ á®®â®è¥¨¥ ¯®§¢®«ï¥â ¥¯®á।á⢥® ®æ¥¨âì ¤®¡à®â®áâì, ¥á«¨ ¨§¢¥áâ® § âãå ¨¥ ¢®«®¢®¤ , ¨§ ª®â®à®£® ®¡à §®¢ १® â®à. «ï ¨««îáâà 樨 ¢ëç¨á«¨¬ ¤®¡à®â®áâì १® â®à , ®¡à §®¢ ®£® ¨§ ªà㣫®£® ¢®«®¢®¤ á ¬®¤®© H~ 01 , ¤«ï ª®â®à®© 2 s ªà = 2 : 1 ; ªà ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï ¤®¡à®â®áâ¨, ¯®«ã稬 ªà 2 a Q = ; â.¥. ¯à¨ ¯®áâ®ï®© ¢¥«¨ç¨¥ ªà (¯à¨ ¯®áâ®ï®¬ à §¬¥à¥) ¤®¡à®â®áâì à áâ¥â á 㬥ì襨¥¬ ¤«¨ë ¢®«ë ª ª ;5=2 . ®â¥à¨ ¢ â®à楢ëå á⥪ å á à®á⮬ ç áâ®âë à áâãâ, ¯®í⮬㠨¬¥¥âáï ®¯â¨¬ã¬, ª®£¤ ¤®¡à®â®áâì ®¡ãá«®¢«¥ ¢ ®á®¢®¬ ¯®â¥àﬨ ¢ â®àæ å. ¨á«¥ë© ¯à¨¬¥à. ãáâì = 10 á¬, a = 20 á¬, ªà = 1:64a = 33 á¬, 10;4 ᬠ(¤«ï ¬¥¤¨). ®«ì§ãïáì ¯à¨¢¥¤¥®© ¢ëè¥ ä®à¬ã«®©, ¯®«ã稬 Q = 2 106: ਬ¥à. ª ç¥á⢥ ¤à㣮£® ¯à¨¬¥à ¢ëç¨á«¨¬ ¤®¡à®â®áâì ®â१ª ª® ªá¨ «ì®© «¨¨¨, ¤«ï ª®â®à®© = 2RZ1 ; 0 215
£¤¥ R1 { ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¥¤¨¨æë ¤«¨ë «¨¨¨. ®¤áâ ¢«ïï ¢ ä®à¬ã«ã, ¯®«ã稬 Q = 2RZ0 : 1 à ªâ¥à®, çâ® ¢ëç¨á«¥ ï â ª¨¬ ®¡à §®¬ (¡¥§ ãç¥â ¯®â¥àì ¢ â®àæ å) ¤®¡à®â®áâì ¥ § ¢¨á¨â ®â ç¨á« ¯®«ã¢®« ¢ १® â®à¥. à¨ç¨ ®ç¥¢¨¤ . 6.6.2. ®â¥à¨ ¢ á।¥
᫨ १® â®à § ¯®«¥ ¯à®¢®¤ï饩 á।®©, â® ¤®¡à®â®áâì ®¯à¥¤¥«ï¥âáï â ª¦¥ ¯®â¥àﬨ ¢ í⮩ á।¥. ®â¥à¨ í¥à£¨¨ à ¢ë Z E 2 P = 2 dV; V ¯®« ï í¥à£¨ï ¢ १® â®à¥ ¢ëà ¦ ¥âáï ¨â¥£à «®¬ Z 2 W = "E2 dV; ¯®í⮬㠤®¡à®â®áâì à ¢ ¥«¨ç¨
V
Q = !PW = !" :
=! = "00 = tg | " "0
â £¥á 㣫 ¯®â¥àì ¢ á।¥, ¯®í⮬ã
Q = tg1 :
᫨ ¯®â¥à¨ ¥áâì ¨ ¢ á⥪ å ¨ ¢ á।¥, â® ®¡é ï ¤®¡à®â®áâì ¡ã¤¥â ¨«¨
Q = P !+W P áà áâ
Páà Páâ 1 1 1 Q = ! W + ! W = Qáà + Qáâ :
ª¨¬ ®¡à §®¬, á㬬¨àãîâáï ®¡à âë¥ ¢¥«¨ç¨ë ¤®¡à®â®á⥩. 216
6.6.3. ®â¥à¨ ¨§«ã票¥
᫨ ¢ á⥪ å १® â®à ¨¬¥îâáï ®â¢¥àáâ¨ï, â® ç¥à¥§ ¨å ¬®¦¥â ¨§«ãç âìáï í«¥ªâ஬ £¨â ï í¥à£¨ï. §«ã票¥ ¬®¦¥â ¯à®¨á室¨âì ¢ ᢮¡®¤®¥ ¯à®áâà á⢮ ¨«¨ ¢®«®¢®¤. ¨¡®«ì訩 ¨â¥à¥á ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ¨§«ã票¥ ¢ ᮣ« ᮢ ãî «¨¨î ¯¥à¥¤ ç¨. ª ª ª ¬®é®áâì ¨§«ãç¥¨ï ¯à®¯®à樮 «ì § ¯ ᥮© í¥à£¨¨, â® ¨§«ã票¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ®å à ªâ¥à¨§®¢ ® ¥ª®â®à®© ¤®¡à®â®áâìî, ª®â®àãî §ë¢ îâ ¢¥è¥© ¤®¡à®â®áâìî
Q¢ = P! W : ¨§«
®¡à®â®áâì १® â®à , £à㦥®£® ᮣ« ᮢ ®© «¨¨¥©, §ë¢ îâ £à㦥®© ¤®¡à®â®áâìî Q, ¤®¡à®â®áâì ᮡá⢥® १® â®à (®¯à¥¤¥«ï¥¬ãî ¯®â¥àﬨ ¢ १® â®à¥) §ë¢ îâ ᮡá⢥®© ¤®¡à®â®áâìî Q0 . 祢¨¤®, çâ® 1 = 1 + 1 : Q Q0 Q¢ ®£¤ ¤«ï ¢ëç¨á«¥¨ï ¤®¡à®â®á⨠¨á¯®«ì§ãîâ ¯®ï⨥ \£¥®¬¥âà¨ç¥áª¨© ä ªâ®à". ® ®¯à¥¤¥«¥¨î £¥®¬¥âà¨ç¥áª¨¬ ä ªâ®à®¬ §ë¢ îâ ¢¥«¨ç¨ã, ¢ëç¨á«ï¥¬ãî ¯® ä®à¬ã«¥ R jH j2 dV G = ! 0 VR jH j2 dS : S
â ¢¥«¨ç¨ ¨¬¥¥â à §¬¥à®áâì ᮯà®â¨¢«¥¨ï. ®áª®«ìªã «®£¨ç®¥ á®ç¥â ¨¥ ¨â¥£à «®¢ ¨¬¥¥â ¬¥áâ® â ª¦¥ ¢ ¢ëà ¦¥¨¨ ¤«ï ᮡá⢥®© ¤®¡à®â®áâ¨, â® ¤®¡à®â®áâì ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëà ¦¥ á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬:
Q = G ;
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= ¯®¢¥àå®á⮥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥.
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2 |
217
6.7.
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।¯®«®¦¨¬, çâ® ¢ãâਠ®¡ê¥¬ १® â®à § ¤ ë ¯«®â®áâ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® (J~e ) ¨ ¬ £¨â®£® (J~m ) ⮪®¢.
᫨ ¢®§¡ã¦¤¥¨¥ ®áãé¥á⢫ï¥âáï ç¥à¥§ £à ¨æã, ª®â®à®© § ¤ â £¥æ¨ «ì ï á®áâ ¢«ïîé ï í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï, â® § ¤ ç ᢮¤¨âáï ª ¢®§¡ã¦¤¥¨î १® â®à ¯®¢¥àå®áâë¬ ¬ £¨âë¬ â®ª®¬ á ¯«®â®áâìî K~ m = ; E~ ~n; £¤¥ ~n { ¢¥èïï ®à¬ «ì. ¥è¥¨¥ § ¤ ç¨ ©¤¥¬ ¢ ¢¨¤¥ à §«®¦¥¨ï ¯® ᮡáâ¢¥ë¬ ¢¥ªâ®àë¬ äãªæ¨ï¬ १® â®à . ¤ ª® ®¤¨å ᮡá⢥ëå äãªæ¨©, ¢®®¡é¥ £®¢®àï, ¥¤®áâ â®ç®. ¥©á⢨⥫ì®, ᮡáâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ 㤮¢«¥â¢®àïîâ ãá«®¢¨î div E~ s = 0 ¨ div H~ s = 0, ª®â®à®¬ã ¯®«®¥ ¯®«¥ ¬®¦¥â ¥ 㤮¢«¥â¢®àïâì (â ª ª ª ¯à¨ «¨ç¨¨ ⮪®¢ ¨¬¥îâáï ¨ § àï¤ë). ®í⮬ã à¥è¥¨ï á«¥¤ã¥â § ¯¨á âì ¢ ¢¨¤¥ X ~ X ~ E~ = As Es ; grad 'e ; H~ = Bs Hs ; grad 'm : s
s
§ £à ¨çëå ãá«®¢¨© ¤«ï E~ ¨ H~ á«¥¤ã¥â, çâ® ¯®¢¥àå®áâ¨, ®£à ¨ç¨¢ î饩 ®¡ê¥¬ १® â®à ,
m = 0: 'e jS = 0; @' @n S
஬¥ ⮣®, ¯®â¥æ¨ «ìë¥ á« £ ¥¬ë¥ ¯®«ï ®¡« ¤ îâ ᢮©á⢮¬ ®à⮣® «ì®á⨠¯® ®â®è¥¨î ª ᮡáâ¢¥ë¬ äãªæ¨ï¬. ⮡ë íâ® ¯®ª § âì, ¢ëç¨á«¨¬ div (H~ s grad 'e ): 218
div (H~ s grad 'e ) = grad 'e rot H~ s = j!s "E~ s grad 'e : ⥣à¨àãï ¯® ®¡ê¥¬ã १® â®à , ¯®«ã稬
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(H~ s grad 'e ) ~n dS = j!" E~ s grad 'e dV: V
âáî¤ (¢ á¨«ã £à ¨çëå ãá«®¢¨© «¥¢ ï ç áâì à ¢ ã«î)
Z
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Z V
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H~ s grad 'm dV = 0:
©¤¥¬ ãà ¢¥¨ï ¤«ï äãªæ¨© 'e ¨ 'm . «ï í⮣® § ¯¨è¥¬ ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« rot E~ = ; j!H~ ; J~m ; rot H~ = j!"E~ + J~e ¨ ¢®§ì¬¥¬ ¤¨¢¥à£¥æ¨î ®â ®¡®¨å ãà ¢¥¨©. ®«ã稬 0 = ;j! div H~ ; div J~e ; 0 = j!" div E~ + div J~m : ¨¢¥à£¥æ¨ï ®â«¨ç ®â ã«ï ⮫쪮 ¤«ï ¯®â¥æ¨ «ì®© ç á⨠E~ ¨ H~ :
j! div grad 'm = div J~m ; j!" div grad 'e = div J~e ; ¨«¨ 219
J~m ; ' = div J~e : 'm = div e j! j!" â® ¦¥ ¢à¥¬ï ¨¬¥îâ ¬¥áâ® ãà ¢¥¨ï ¥¯à¥à뢮á⨠®âªã¤
@e + div J~ = 0; e @t div J~e = ; j!e ;
¨ ®âªã¤
@m + div J~ = 0; m @t
div J~m = ; j!m : ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ãà ¢¥¨¥, ã¡¥¦¤ ¥¬áï, çâ® 'e ¨ 'm 㤮¢«¥â¢®àïîâ áâ â¨ç¥áª¨¬ ãà ¢¥¨ï¬ ã áá® 'e = ; "e ; 'm = ; m : â®¡ë ©â¨ As ¨ Bs , ¢ëç¨á«¨¬ á«¥¤ãî騥 ¢ëà ¦¥¨ï:
~ div (E~ s H~ ) = H~ rot E~ s ; E~ s rot H; div (E~ H~ s ) = H~ s rot E~ ; E~ rot H~ s : ਠí⮬ á«¥¤ã¥â ãç¥áâì, çâ® E~ s ¨ H~ s 㤮¢«¥â¢®àïîâ ãà ¢¥¨ï¬
rot E~ s = ; j!s H~ s ; rot H~ s = j!s "E~ s : ç¨âë¢ ï í⨠ãà ¢¥¨ï ¤«ï E~ s ¨ H~ s , ¯®«ã稬
div (E~ s H~ ) = H~ (j!s H~ s ) ; E~ s (j!"E~ + J~e ) = = j!s H~ H~ s ; j!"E~ E~ s ; J~e E~ s ; div (E~ H~ s ) = H~ s (;j!H~ ; J~m ) ; E~ (;j!s "E~ s ) = = ; j!H~ H~ s + j!"E~ E~ s ; J~m H~ s : 220
⥣à¨àãï ¯® ®¡ê¥¬ã १® â®à ¨ ãç¨âë¢ ï, çâ® â £¥æ¨ «ìë¥ á®áâ ¢«ïî騥 E~ ¨ E~ s à ¢ë ã«î ¢á¥© ¯®¢¥àå®á⨠S (á ãç¥â®¬ § ¬¥ë E~ t ¬ £¨âë¬ â®ª®¬ ¢®§¡ã¦¤ î饩 £à ¨æ¥), § ¬¥ïï E~ ¨ H~ ¨å à §«®¦¥¨¥¬ ¢ àï¤ ¨ ãç¨âë¢ ï á®®â®è¥¨ï ®à⮣® «ì®áâ¨, ¯®«ã稬
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j!s Bs H~ s H~ s dV ; j!"As E~ s E~ s dV =
;j!Bs H~ s H~ s dV + j!s "A E~ s E~ s dV = ¥¥ ¬ë ¯®«ã稫¨
Z
Z
V
V
Z
J~e E~ s dV; J~m H~ s dV:
" E~ s E~ s dV = H~ s H~ s dV: ®¤áâ ¢«ïï, ¯®«ã稬 á¨á⥬㠨§ ¤¢ãå ãà ¢¥¨©
j! As ; j!s Bs = as ; j!s As ; j! Bs = bs ; £¤¥
as =
R J~ E~ dV e s ; RV ~ ~ ; bs H H dV V
s
s
=
R J~ H~ dV m s VR : H~ H~ dV V
s
s
¥è ï íâã á¨á⥬㠮â®á¨â¥«ì® As ¨ Bs , ¯®«ã稬
!s as ; !bs s ; !s bs As = !a j (!2 ; !s2 ) ; Bs = j (!2 ; !s2 ) :
᫨ १® â®à ¥ ¨¬¥¥â ¯®â¥àì, â® !s { ¢¥é¥á⢥ ï ¢¥«¨ç¨ . ®í⮬ã As ¨ Bs ®¡à é îâáï ¢ ¡¥áª®¥ç®áâì ¯à¨ ! = !s , â.¥. ¯à¨ १®-
á¥. ¥ «ì® à®áâ ¬¯«¨âã¤ë ®£à ¨ç¨¢ ¥âáï ¯®â¥àﬨ ¢ १® â®à¥. ਠ«¨ç¨¨ ¯®â¥àì
!s2 = !s0 2 (1 + Qj ); s 221
¯®í⮬ã 02 !2 ; !s2 = !2 ; !s0 2 ; j !Qs : s
ª ª ª ! { ¢¥é¥á⢥ ï ¢¥«¨ç¨ , â® § ¬¥ â¥«ì ¢ ¢ëà ¦¥¨ïå ¤«ï As ¨ Bs ¥ ¬®¦¥â ®¡à â¨âìáï ¢ ã«ì. ਠ! = !s ¯®«ã稬
As = Qs as !;0 bs ; Bs = Qs as !;0 bs ; s
s
â.¥. As = Bs . § ¯®«ãç¥ëå á®®â®è¥¨© á«¥¤ã¥â, çâ® ¥á«¨ ç áâ®â ¡«¨§ª ª ®¤®© ¨§ ᮡá⢥ëå ç áâ®â, â® ¬¯«¨â㤠ᮮ⢥âáâ¢ãîé¨å ¯®«¥© ®á®¡¥® ¢¥«¨ª . ª ª ª ¤®¡à®â®áâì Qs ®¡ëç® ¢¥áì¬ ¡®«ìè ï ¢¥«¨ç¨ , â® ¢¡«¨§¨ १® á ¬®¦® ¯à¥¥¡à¥çì ¢á¥¬¨ ¥à¥§® á묨 ¬®¤ ¬¨ ¢ à §«®¦¥¨¨ E~ ¨ H~ . ¯¨è¥¬ § ¢¨á¨¬®áâì ¬¯«¨â㤠¢¡«¨§¨ १® ᮩ ç áâ®âë. ਠí⮬ ¬®¦® ¯®« £ âì ! !s0 ¢¥§¤¥, ªà®¬¥ à §®á⮣® ç«¥ ¢ § ¬¥ ⥫¥. ®£¤ !s0 (as ; bs ) Qs (as ; bs )=!s0 = As Bs = 2 0 1 + j !Q0s2 (!2 ; !s0 2 ) j (!2 ; !s0 2 ) + !s
Qs
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s
0 = Qs (1as+;jQbs )x=!s ; s 0 !: x = !!0 ; !!s 2 0 !s s
⮠१® á ï § ¢¨á¨¬®áâì á 㧪®© ¯®«®á®©, ®¯à¥¤¥«ï¥¬®© ¢¥«¨ç¨®© Qs . «¥¤ã¥â ®â¬¥â¨âì, çâ® As ¨ Bs â®ç® à ¢ë ¤à㣠¤àã£ã ¯à¨ १® ᮩ ç áâ®â¥. ç áâ®â¥, ¥ à ¢®© १® ᮩ, í⨠ª®íää¨æ¨¥âë ¥ à ¢ë, çâ® ®¡ãá«®¢«¨¢ ¥â ¥à ¢¥á⢮ § ¯ ᥮© í«¥ªâà¨ç¥áª®© ¨ ¬ £¨â®© í¥à£¨©.
222
6.7.2. ®§¡ã¦¤¥¨¥ १® â®à ¯®â®ª®¬ § à殮ëå ç áâ¨æ
í«¥ªâà®ëå ¯à¨¡®à å ¨ ã᪮à¨â¥«ïå ᪢®§ì १® â®à ¯à®å®¤¨â ¯®â®ª § à殮ëå ç áâ¨æ, á£à㯯¨à®¢ ëå ¢ á£ãá⪨, ¡« £®¤ àï 祬㠢 १® â®à¥ ¬®£ãâ ¢®§¡ã¦¤ âìáï í«¥ªâ஬ £¨âë¥ ¯®«ï. ®â®ª § à殮ëå ç áâ¨æ ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© í«¥ªâà¨ç¥áª¨© ¯¥à¥¬¥ë© ⮪. ।¯®«®¦¨¬, ¯à¨¬¥à, çâ® ç áâ®â á£ãá⪮¢, ¯à®«¥â îé¨å ç¥à¥§ १® â®à, à ¢ १® ᮩ ç áâ®â¥. ®£¤
As = Q! s as = s
R J~ E~ dV e s ; Q! s RV ~ ~ : s H H dV V
s
s
।¯®«®¦¨¬, çâ® ¯ã箪 ¤®áâ â®ç® ⮪¨©, â ª çâ® ¢ ¥£® á¥ç¥¨¨
E~ s = const. ®£¤
Z V
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Z L
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R £¤¥ I~e = J~e dS { ⮪ ¯ãçª (¨â¥£à « ¯® á¥ç¥¨î ¯ãçª ). ।¯®«®¦¨¬
â ª¦¥, çâ® § §®à, ç¥à¥§ ª®â®àë© ¯à®«¥â ¥â ¯ã箪, ¬®£® ¬¥ìè¥, 祬 à ááâ®ï¨¥ ¬¥¦¤ã á£ãá⪠¬¨. ®£¤ ¬®¦® ¯à¨ïâì, çâ® I~e = const ¢® ¢á¥¬ § §®à¥ १® â®à ¨
Z L
Z
E~ s I~e dl = Ie E~ s d~l = ; Ie Us ; L
£¤¥ Us { ¯à殮¨¥ § §®à¥ ¯à¨ ¥¤¨¨ç®© ¬¯«¨â㤥 (As = 1). ®¤áâ ¢«ïï, ¯®«ã稬 As = Q! s R jHUsj2 dV Ie : s s V
â® ¦¥ ¢à¥¬ï ¬ë ¨¬¥«¨
E~ = As E~ s :
⥣à¨àãï E~ ¢¤®«ì ¯ãçª , ¯®«ã稬
U = As Us : 223
®¤áâ ¢«ïï áî¤ ©¤¥®¥ ¢ëè¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï As , ¤«ï ¯à殮¨ï, ¢®§¡ã¦¤ ¥¬®£® ¯ã窮¬ १® â®à¥, ¯®«ã稬 2 U = Q! s R jjHUsjj2 dV Ie : s s V
â® ¦¥ ¢à¥¬ï
Z V
jH j2 dV = 2Ws ;
£¤¥ Ws { § ¯ á í¥à£¨¨ ¢ १® â®à¥ ¯à¨ ¥¤¨¨ç®© ¬¯«¨â㤥, ¯®í⮬ã U { â®à¬®§ï饥 ¯à殮¨¥ १® â®à¥ à ¢® 2 2 U = Qs 2!U0 sW Ie = Qs 2UPs Ie ; rs s s £¤¥ Prs = !s0 Ws { ॠªâ¨¢ ï ¬®é®áâì ¢ १® â®à¥ ¯à¨ ¥¤¨¨ç®©
¬¯«¨â㤥. ¥«¨ç¨
2 2 2 s = 2UPs = 2!U0 sW = 2!U0 W rs s s s
¨¬¥¥â à §¬¥à®áâì ᮯà®â¨¢«¥¨ï ¨ ®á¨â §¢ ¨¥ å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï १® â®à (®â¥á¥®£® ª ®¯à¥¤¥«¥®¬ã ¯ã⨠¤¢¨¦¥¨ï ¯ãçª ). ¥à¥§ å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëà ¦¥ ॠªâ¨¢ ï ¬®é®áâì: 2 Pr = 2U : s ¥«¨ç¨
Rè = Qs s ®á¨â §¢ ¨¥ èã⮢®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï १® â®à . ç¥ èã⮢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ (ãç¨âë¢ ï, çâ® Qs = PPr ) ¬®¦¥â ¡ëâì ®¯à¥¤¥«¥® á«¥¤ãa î騬 ®¡à §®¬: 2 2 Rè = PPr 2UP = 2UP : a r a 224
¥à¥§ èã⮢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¢ëà ¦ ¥âáï ªâ¨¢ ï ¬®é®áâì (¬®é®áâì ¯®â¥àì) 2 Pa = 2UR : è
᫨ ¤«¨ § §®à á®áâ ¢«ï¥â § ¬¥âãî ¤®«î à ááâ®ï¨ï ¬¥¦¤ã á®á¥¤¨¬¨ á£ãá⪠¬¨, â® ¯à殮¨¥ ¢ëà ¦ ¥âáï ç¥à¥§ ⮪ ¥áª®«ìª® á«®¦¥¥. í⮬ á«ãç ¥ ⮪ à ¢¥
Ie = Iem e;jke l ; £¤¥ ke = v! , ve { ᪮à®áâì ¤¢¨¦¥¨ï í«¥ªâà®®¢. ®£¤ e
Z L
Z
E~ s I~e dl = Iem E~ s e;jke l dl: L
ãáâì, ¯à¨¬¥à, Es = const. ®£¤ Z Zd=2 E~ s I~e dl = Iem Es e;jke l dl = Iem Es jk1 (e jke d=2 ; e;jke d=2 ) = e L ;d=2 2; = Iem Es 2 sinkke d=2 = Iem Us sin== 2 e
£¤¥ Us = Es d, = ke d { 㣮« ¯à®«¥â . ®í⮬㠯à殮¨¥ § §®à¥ U = Iem Rè sin==2 2 : ¡®§ 稬 = sin==2 2 | ¯à®«¥âë© ä ªâ®à ¨ § ¯¨è¥¬ U = Iem Rè ¨ U = Iem Rè 2 : ¡®§ 稬 ⥯¥àì 225
Uíää = U ; íä䥪⨢®¥ ¯à殮¨¥ ¨ Rè íää = Rè 2 : ®£¤ ¬®é®áâì ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëà ¦¥ ç¥à¥§ íää¥ªâ¨¢ë¥ § 票ï: 2 2 2 U2 P = 2UR = 2UR 2 = 2R íää : è è è íää à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ â ª¦¥ 㬮¦ ¥âáï ª¢ ¤à ⠯஫¥â®£® ä ªâ®à íää = 2 :
᫨ ç áâ®â á«¥¤®¢ ¨ï á£ãá⪮¢ ¢ ¯ã窥 ¥ à ¢ १® ᮩ ç áâ®â¥, ® ¡«¨§ª ª ¥©, â® ¯®ï¢«ï¥âáï ç áâ®âë© ¬®¦¨â¥«ì U = 1 +U१ jQs x : ਬ¥à. ¥â¢¥àâ좮«®¢ë© ®â१®ª TEM-«¨¨¨ (á¬. à¨á.).
U λ
4
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U = Um sin kz: ¯ á í¥à£¨¨ dW ¢ í«¥¬¥â¥ dz à ¢¥ 2 2 kz C1 dz: dW = Um sin 2
®« ï § ¯ ᥠï í¥à£¨ï ¢ëà ¦ ¥âáï ç¥à¥§ ¨â¥£à « Z=4U 2 sin2 kz C1 Um2 : m C dz = W = 1 2 16 0 226
¥¯¥àì ¬®¦® ¢ëç¨á«¨âì å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ 2 2 = 2!UmW = 2! C UUm2 =16 = ! C8 : 0 0 1 m 0 1 ª ª ª = c=f , â® = 2 8C c = 4 Z0 ; 1 £¤¥ Z0 { ¢®«®¢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ «¨¨¨. ।¯®«®¦¨¬, ç⮠१® â®à ¨¬¥¥â ¤«¨ã 2n + 1 ç¥â¢¥àâ좮«®¢ëå ®â१ª®¢ (á¬. à¨á.). ®£¤ ¯à¨ ⮬ ¦¥ ¯à殮¨¨ § ¯ á í¥à£¨¨ ¢®§à á⠥⠢ 2n + 1 à §. â® ¯à¨U ¢®¤¨â ª 㬥ì襨î å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª®£® ᮯà®â¨¢«¥¨ï â ª¦¥ ¢ 2n + 1 à §. ª ª ª ¤®¡à®â®áâì ¯à¨ í⮬ ¯®ç⨠¥ ¨§¬¥ï¥âáï, â® èã⮢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ â ª¦¥ 㬥ìè ¥âáï ¢ 2n + 1 à §. ਬ¥à. ¥§® â®à E010 ëç¨á«¨¬ å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ 2 = 2!UsW : s s ¤¥áì Ez = J0 (g01 r), ¯à¨ç¥¬ g01 = ta01 2a:4 . æ¥âॠ(r = 0) Ez = 1, ¯®í⮬ã Us = h. ëç¨á«¨¬ í¥à£¨î, § ¯ á¥ãî ¢ १® â®à¥:
Z Z 2 2 Ws = "2h J02 (g01 r) 2r dr = "h J02 (g01 r) r dr = "ha 2 J1 (g01 a): a
஬¥ ⮣®,
a
0
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t01 !01 = pg01 " = ap" :
®¤áâ ¢«ïï, ¯®«ã稬 227
h2 = 2 2 t "ha 01 p 2 a " 2 J1 (t01 ) «¥¥, t01 2:4, J1 (t01 ) 0:52, ®âªã¤ 010 =
r h
010 0:49 " a =
r h
1
" a t01 J12 (t01 ) :
r h
" 2a =
r h
" d:
ਬ¥à. «ï ¨««îáâà 樨 ¯à¨¬¥¬: a = 7:5 á¬, h = 2:5 á¬, = 20 á¬, = 1:41 10;4 á¬, 010 = 0:49 377 13 62 ¬. ®¡à®â®áâì 1 7:5 2:5 3 Q = 1 a ah + h = 1:4 10;4 10 13 10 : âáî¤ å®¤¨¬ èã⮢®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ Rè = 62 13 103 0:8 106 ¬ = 0:8 ¬: 6.7.3. à㣨¥ á¯®á®¡ë ¢®§¡ã¦¤¥¨ï १® â®à®¢
¥§® â®àë, â ª ¦¥ ª ª ¨ ¢®«®¢®¤ë, ¬®¦® ¢®§¡ã¦¤ âì èâë६, ¯¥â«¥© ¨ ç¥à¥§ ®â¢¥àá⨥.
᫨ ãáâனá⢮ ¤«ï ¢®§¡ã¦¤¥¨ï ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© ⮪¨© ¯à®¢®¤¨ª, â® ¬¯«¨â㤠¯®«ï ¢ëà ¦ ¥âáï ç¥à¥§ ¨â¥£à « ®â ⮪ ¯® ¯à®¢®¤¨ªã:
Z
â.¥.
L
As =
E~ s I~e dl;
R E~ I~ dl s e ; RLjH j2 dV : V
228
s
Ie
Z L
ª ç¥á⢥ ¯à¨¬¥à à áᬮâਬ ¢®§¡ã¦¤¥¨¥ १® â®à ¯¥â«¥© (á¬. à¨á.).
᫨ ¯¥â«ï ª®à®âª , â® ¢ ¯¥à¢®¬ ¯à¨¡«¨¦¥¨¨ ⮪ ¢¤®«ì ¯¥â«¨ ¬®¦® áç¨â âì ¯®áâ®ïë¬. ®£¤ ¨¬¥¥¬
I
Z
Z
L
S
S
E~ s I~e dl = Ie E~ s d~l = Ie rot E~ s ~n dS = ; j!Ie H~ s ~n dS;
£¤¥ S { ¯®¢¥àå®áâì, âïãâ ï ¯¥â«î, ~n { ¥¤¨¨çë© ¢¥ªâ®à ®à¬ «¨ ª í⮩ ¯®¢¥àå®áâ¨.
᫨ ¯¥â«ï á⮫쪮 ¬ « , çâ® Hs const, â®
Z L
E~ s I~e dl = ; j!s H~ s ~n S Ie :
ª¨¬ ®¡à §®¬, ¨â¥á¨¢®áâì ¢®§¡ã¦¤¥¨ï ¯à®¯®à樮 «ì ¯«®é ¤¨ ¯¥â«¨ ¨ ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïன ª ¥© á®áâ ¢«ïî饩 ¢¥ªâ®à®© äãªæ¨¨ H~ s . ®í⮬㠤«ï íä䥪⨢®£® ¢®§¡ã¦¤¥¨ï ¯¥â«ï ¤®«¦ ¡ëâì ¯®¬¥é¥ ¢ ¯ãç®á⨠¬ £¨â®£® ¯®«ï ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïà® ¬ £¨âë¬ á¨«®¢ë¬ «¨¨ï¬. «®£¨ç® ¬®¦® ¯®ª § âì, çâ® èâëàì ( â¥ã) á«¥¤ã¥â ¯®¬¥é âì ¢ ¯ãç®áâ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï â ª, çâ®¡ë ¯à ¢«¥¨¥ èâëàï ᮢ¯ ¤ «® á ¯à ¢«¥¨¥¬ í«¥ªâà¨ç¥áª¨å ᨫ®¢ëå «¨¨©. ⢥àá⨥ ¥®¡å®¤¨¬® à §¬¥é âì â ª, çâ®¡ë ®® ¯¥à¥á¥ª «® «¨¨¨ ⮪®¢ ¯®¢¥àå®áâ¨. 6.8.
¥§® â®à ª ª í«¥¬¥â «¨¨¨ ¯¥à¥¤ ç¨
¥§® â®à, ¯à¨á®¥¤¨¥ë© ª «¨¨¨ ¯¥à¥¤ ç¨, ¬®¦® à áᬠâਢ âì ª ª ®ª®¥ç®¥ ãáâனá⢮ { ¤¢ã寮«îᨪ, ¤«ï ª®â®à®£® ¬®¦¥â ¡ëâì ©¤¥® ¢å®¤®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥.
229
6.8.1. 室®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ १® â®à
áᬮâਬ १® â®à { ®¡ê¥¬, ®£à ¨ç¥ë© ¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ï饩 ¯®¢¥àå®áâìî S , á¢ï§ ë© á S S1 ¢®«®¢®¤®¬ ç¥à¥§ ®â¢¥àá⨥ (á¬. à¨á.). ®¬¥á⨬ ¢ ¢®«®¢®¤¥ ª®z à®âª®§ ¬ëª îéãî ¯« áâ¨ã ¢ á¥ç¥¨¨ S1 . ááâ®ï¨¥ í⮩ ¯« áâ¨ë ®â ®â¢¥àáâ¨ï ¢ë¡¥à¥¬ â ª, çâ®¡ë ®â¢¥àá⨨ ¨¬¥«® ¬¥áâ® à ¢¥á⢮ ã«î â £¥æ¨ «ì®© ª®¬¯®¥âë í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï. ®£¤ ®¤®¢à¥¬¥® ¢ í⮬ ¦¥ ¬¥á⥠¡ã¤¥â à ¢ ã«î ®à¬ «ì ï á®áâ ¢«ïîé ï ¬ £¨â®£® ¯®«ï, â.¥. ¢ë¯®«ïîâáï £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï ¨¤¥ «ì® ¯à®¢®¤ï饩 ¯®¢¥àå®áâ¨. ®í⮬ã ç áâ®â ᢮¡®¤ëå ª®«¥¡ ¨© á«®¦®£® १® â®à , á®áâ®ï饣® ¨§ ᮡá⢥® १® â®à ¨ ®â१ª ¢®«®¢®¤ á ª®à®âª®§ ¬ëª îé© ¯« á⨮© ¢ á¥ç¥¨¨ S1 , ¡ã¤¥â à ¢ ç áâ®â¥ ᢮¡®¤ëå ª®«¥¡ ¨© १® â®à ¡¥§ ®â¢¥àáâ¨ï. ®¡áâ¢¥ë¥ ¢¥ªâ®àë¥ äãªæ¨¨ â ª®£® १® â®à ®¡®§ 稬 E~ s ¨ H~ s . ¥ç¥¨¥ S1 ¯à¨ í⮬ ¤®«¦® ¡ëâì â ª®¬ à ááâ®ï¨¨ ®â ®â¢¥àáâ¨ï, çâ®¡ë ¢®§¨ªè¨¥ 㠮⢥àáâ¨ï ¢ëá訥 ¬®¤ë ¡ë«¨ ¡«¨§ª¨ ª ã«î ¢ í⮬ á¥ç¥¨¨. ¯à®æ¥áᥠ᢮¡®¤ëå ª®«¥¡ ¨© í«¥ªâ஬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¯à®¨ª ¥â ¨§ १® â®à ¢ ¢®«®¢®¤, ¯à¨ç¥¬ ¢¡«¨§¨ ®â ª®à®âª®§ ¬ëª î饩 ¯« áâ¨ë ®® ¯à ªâ¨ç¥áª¨ ᮢ¯ ¤ ¥â á ¯®«¥¬ ®á®¢®© ¬®¤ë ¢ ¢®«®¢®¤¥. ᨫã ᪠§ ®£® ¤«ï á¥ç¥¨ï S1 ᮡáâ¢¥ë¥ äãªæ¨¨ à ¢ë
E~ st = 0; H~ st = j1s ~h(x; y); £¤¥ ~h(x; y) { ¯®¯¥à¥ç ï ¢¥ªâ®à ï äãªæ¨ï ¤«ï ®á®¢®© ¬®¤ë ¢ ¢®«®¢®¤¥, E~ st , H~ st { â £¥æ¨ «ìë¥ á®áâ ¢«ïî騥 í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¨ ¬ £¨â®£® ¯®«ï ª®à®âª®§ ¬ëª îé© ¯« á⨥, 1s { ¢¥«¨ç¨ , å à ªâ¥à¨§ãîé ï á¢ï§ì १® â®à á ¢®«®¢®¤®¬. ¬¥â¨¬, çâ® 1s ¯à¥¤¯®« £ ¥âáï ¢¥é¥á⢥®© ¢¥«¨ç¨®©. ®£¤ H~ st { ¬¨¬ ï ¢¥«¨ç¨ . ¤ «¨¬ ⥯¥àì ¯« áâ¨ã ¨ à áᬮâਬ ¢®§¡ã¦¤¥¨¥ १® â®à ç¥à¥§ ¢®«®¢®¤. á¥ç¥¨¨ S1 (¢ ¢®«®¢®¤¥) ¯®«¥ ¨¬¥¥â ¢¨¤ E~ ¯®¯ = U1 ~e(x; y); H~ ¯®¯ = I1 ~h(x; y): 230
«¥ªâ஬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¢ १® â®à¥ ¬®¦® ⥯¥àì ¢ëç¨á«ïâì ¯® í⮬㠯®«î, § ¤ ®¬ã ¯®¢¥àå®á⨠á¥ç¥¨ï S1 . «ï íâ¨å ¢ëç¨á«¥¨© ¯®«¥ á¯à ¢ ®â á¥ç¥¨ï S1 ¬®¦¥â ¡ëâì § ¬¥¥® í«¥ªâà¨ç¥áª¨¬ ¨ ¬ £¨âë¬ ¯®¢¥àå®áâ묨 ⮪ ¬¨ S1 :
K~ e = H~ ¯®¯ ~n = ; H~ ¯®¯ ~z0 ; K~ m = ; E~ ¯®¯ ~n = E~ ¯®¯ ~z0 ; £¤¥ ~z0 { ¥¤¨¨çë© ¢¥ªâ®à ¢ ¯à ¢«¥¨¨ १® â®à .
᫨ ®¡à â¨âìáï ª à §¤¥«ã 6.7, â® ¢®§¡ã¦¤¥®¥ ¯®¢¥àå®áâ묨 ⮪ ¬¨ ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¢ १® â®à¥ à ¢®
H~ = Bs H~ s : ¤¥áì Bs { ª®íää¨æ¨¥â ¢ à §«®¦¥¨¨ ¯®«ï ¯® ᮡáâ¢¥ë¬ äãªæ¨ï¬:
Bs = aj (s!!2 ;; b!s !2 s) ; s
£¤¥
as =
R K~ E~ dS e s S ; R ~ ~ ; bs H H dV 1
V
s s
=
R K~ H~ dS m s S : R H~ H~ dV 1
V
s s
¬¥â¨¬, çâ® as = 0, â ª ª ª E~ s = E~ st = 0 S1 . â® ¦¥ ¢à¥¬ï ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ H ¯®¢¥àå®á⨠S1 ¬®¦¥â ¡ëâì ©¤¥® á ãç¥â®¬ ⮣®, çâ® H~ ¯®¯ = Bs H~ s = Bs H~ st = Bs jk1s ~h(x; y): à ¢¨¢ ï íâ® á ¯à¥¤ë¤ã騬 ¢ëà ¦¥¨¥¬ ¤«ï H~ ¯®¯ , ©¤¥¬
I1 = j Bs 1s : ëç¨á«¨¢ Bs ç¥à¥§ U1 , ¬ë ©¤¥¬ á¢ï§ì ¬¥¦¤ã ⮪®¬ ¨ ¯à殮¨¥¬, çâ® ¯®§¢®«¨â ©â¨ ¢å®¤ãî ¯à®¢®¤¨¬®áâì १® â®à ¢ á¥ç¥¨¨ S1 . â®¡ë ©â¨ Bs , 㦮 ¯®¤áâ ¢¨âì ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï bs ¯®¢¥àå®áâãî ¯«®â®áâì ¬ £¨â®£® ⮪ K~ m = E~ ¯®¯ ~z0 : 231
bs =
R K~ H~ dS m s S R H~ H~ dV 1
V
s s
=
R (E~ ¯®¯ ~z )H~ dS 0 s S R H~ H~ dV 1
V
=
s s
=
R (E~ ¯®¯ H~ )~z dS s 0 S R H~ H~ dV 1
R jk1s U1 (~e ~h)~z0 dS : RS H~ H~ dV
V
s s
=
1
s s
V
¤¥áì ãç⥮, çâ® H~ s = ;H~ s , â ª ª ª H~ s { ç¨áâ® ¬¨¬ ï ¢¥«¨ç¨ . ç¨âë¢ ï ®à¬¨à®¢ªã ~e ¨ ~h, ¤«ï bs ¯®«ã稬 bs = Rj1s U1 :
H~ s H~ s dV V
®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï Bs , ¯®«ã稬 Bs = ; !U21 ;1s !!s2 R ~ 1~ : s Hs H dV s
V
ç¨âë¢ ï ¯à¨¢¥¤¥®¥ à ¥¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï ⮪ , ¨¬¥¥¬ 2 I1 = j Bs 1s = j (!2 1s;!s!2 ) R ~ 1~ U1 : s Hs Hs dV V
®¥ á®®â®è¥¨¥ ¯®§¢®«ï¥â ©â¨ ¯à®¢®¤¨¬®áâì १® â®à , à áᬠâਢ ¥¬®£® ª ª ®ª®¥ç®¥ ãáâனá⢮ (¨«¨ £à㧪 ) ¢®«®¢®¤ : 2 Y1 = UI1 = j (!21s;!s!2 ) R ~ 1~ : 1 s Hs Hs dV V
ç¨âë¢ ï ¢ë᮪ãî ¤®¡à®â®áâì, íâ® ¢ëà ¦¥¨¥ ¬®¦® ¯à¨¢¥á⨠ª ¢¨¤ã Qs 21s : Y1 = 1 + 1jQ x R ~ s H~ s dV s !s H V
®¦® ¯®ª § âì, çâ® ¢¥«¨ç¨ 232
G1 =
2
RQs 1s ! H~ H~ dV s
V
s s
¢¥é¥á⢥ ¨ ¯®«®¦¨â¥«ì . ¥é¥á⢥®áâì ¨ ¯®«®¦¨â¥«ì®áâì á«¥¤ãîâ ¨§ ⮣®, çâ® 1s { ¢¥é¥á⢥ ï ¢¥«¨ç¨ . ®á«¥¤¥¥ á«¥¤ã¥â ¨§ á®®â®è¥¨ï, ¯à¨¢¥¤¥®£® ¢ëè¥: H~ st = j1s ~h(x; y): ª ª ª ¯à¨ ᢮¡®¤ëå ª®«¥¡ ¨ïå ¢ १® â®à¥ ¯®«¥ ¢® ¢á¥å â®çª å ª®«¥¡«¥âáï ¢ ®¤®© ä §¥ (¨«¨ ¯à®â¨¢®ä §¥), â® ¬®¦® áç¨â âì, çâ® Hst { ¬¨¬ ï äãªæ¨ï, ~h { ¢¥é¥á⢥ ï äãªæ¨ï, ⮣¤ 1s ¢¥é¥á⢥ . â ª, ¢ á¥ç¥¨¨ S1 1 Y1 = 1 +GjQ : sx ª®© ¯à®¢®¤¨¬®áâìî ®¡« ¤ ¥â ¯®á«¥¤®¢ ⥫ìë© à¥§® áë© ª®âãà, ª®â®àë© ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¨ïâ ¢ ª ç¥á⢥ íª¢¨¢ «¥â®© á奬ë १® â®à ¢ á¥ç¥¨¨ S1 (á¬. à¨á). ¥à¥©¤¥¬ ⥯¥àì ª á¥ç¥¨î S2 , ®âáâ®ï饬㠮â S1 à ááâ®ï¨¥ =4, â.¥. ç¥â¢¥àâì ¢®«ë ¢ ¢®«®¢®¤¥. 室®¥ ᮯà®â¨¢«¥¨¥ ¢ í⮩ ¯«®áª®áâ¨
C1 L1 G1
2 2 1 R2 : Z2 = ZZ0 = Z02 Y1 = 1 Z+0 G = jQs x 1 + jQs x 1
L2
C2
ª¨¬ ᮯà®â¨¢«¥¨¥¬ ®¡« ¤ ¥â ¯ à ««¥«ìë© à¥§® áë© ª®âãà, ª®â®àë© ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¨ïâ ¢ ª ç¥á⢥ íª¢¨¢ «¥â®© á奬ë १® â®à ¢ á¥ç¥¨¨ S2 (á¬. à¨á.). ®¦® ©â¨ ¡¥áª®¥ç®¥ ç¨á«® ç¥à¥¤ãîé¨åáï ¯«®áª®á⥩, ¢
R2
233
ª®â®àëå १® â®à ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥ íª¢¨¢ «¥â®© á奬®© ¯®á«¥¤®¢ ⥫쮣® ¨«¨ ¯ à ««¥«ì®£® १® ᮣ® ª®âãà ¢¡«¨§¨ ç áâ®âë !s0 . ⨠¯«®áª®á⨠§ë¢ îâ ¯«®áª®áâﬨ íª¢¨¢ «¥â®£® ¯à¥¤áâ ¢«¥¨ï. ®«ì§ãïáì íª¢¨¢ «¥â®© á奬®©, ¬®¦® ¢ëïá¨âì àï¤ á¢®©á⢠१® â®à , ¯à¨á®¥¤¨¥®£® ª «¨¨¨.
᫨ «¨¨ï ᮣ« ᮢ , â® ¤«ï ᢮¡®¤ëå ª®«¥¡ ¨© ¨¬¥¥â ¬¥áâ® á奬 , ¯à¥¤áâ ¢«¥ ï à¨á.
L
C
R
Z0
ਠí⮬ í¥à£¨ï à áᥨ¢ ¥âáï ¢ ᮯà®â¨¢«¥¨¨ R { ¯®â¥à¨ ¢ãâਠ१® â®à , ¨ ¢ ᮯà®â¨¢«¥¨¨ Z0 { ¯®â¥à¨ ¨§«ã票¥ ¢ «¨¨¨. â®è¥¨¥ íâ¨å ¬®é®á⥩ à ¢®
PZ0 = R = Y0 : PR Z0 G â® ¦¥ ¢à¥¬ï
PZ0 = Q0 : PR Q¢ «¥¤®¢ ⥫ì®,
Q0 = R = Y0 : Q¢ Z0 G
®¥ ®â®è¥¨¥ §ë¢ îâ ª®íää¨æ¨¥â®¬ á¢ï§¨ :
= QQ0 = ZR = YG0 = PPZ0 : ¢ 0 R £à㦥 ï ¤®¡à®â®áâì ®¯à¥¤¥«ï¥âáï á®®â®è¥¨¥¬ 1 1 1 Q0 1 1 Q = Q0 + Q¢ = Q0 (1 + Q¢ ) = Q0 (1 + ); 234
®âªã¤
Q = 1 Q+0 : ©¤¥¬ ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ¯ à ««¥«ì®£® १® ᮣ® ª®âãà , ¯à¨á®¥¤¨¥®£® ª «¨¨¨ ¯¥à¥¤ ç¨ á ¢®«®¢®© ¯à®¢®¤¨¬®áâìî Y0 : Yk ; ; = YY0 ; 0 + Yk £¤¥ ¯à®¢®¤¨¬®áâì ¯ à ««¥«ì®£® ª®âãà Yk à ¢
Yk = G (1 + jQ0 x); ¯à¨ç¥¬ G = 1=R. ਠ१® ᥠx = 0, ¨ ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï à ¢¥ G = Y0 =G ; 1 = ; 1 : ;0 = YY0 ; Y0 =G + 1 +1 0 + G ï ä®à¬ã« ¯®§¢®«ï¥â ®¯à¥¤¥«¨âì ¢ «¨¨¨ ¯à¨ १® á¥: + j; 0 j = + 1 + j ; 1 j : 0 = 11 ; j;0 j + 1 ; j ; 1j ਠ> 1 (ᨫì ï á¢ï§ì) 1+ ;1 0 = + + 1 ; + 1 = : ਠ< 1 (á« ¡ ï á¢ï§ì) + 1 ; + 1 = 1: 0 = + 1+ ; 1 ®é®áâì ¯ ¤ î饩 ¢®«ë à áᥨ¢ ¥âáï ¯®«®áâìî ¢ १® â®à¥ (¡¥§ ®âà ¦¥¨©) ¯à¨ 0 = 1, â.¥. ¯à¨ = 1. ਠí⮬ ¢¥èïï ¤®¡à®â®áâì à ¢ ᮡá⢥®©. ਠx 6= 0 ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï १® â®à à ¢¥ G (1 + jQ0 x) = 2Y0 ; [Y0 + G (1 + jQ0 x)] = ; = YY0 ; Y0 + G (1 + jQ0 x) 0 + G (1 + jQ0 x) 235
¨«¨
2Y0 = Y + G (1 ; 1 = Y + G 2+Y0 jGQ x) ; 1; + jQ x ) 0 0 0 0 ; = 1 ;+0 +jQ1 x ; 1;
Y0 , Y0 = , Q = Q0 { £à㦥 ï ¤®¡à®â®áâì. £¤¥ ;0 + 1 = Y 2+ 1+ 0 G G ।áâ ¢¨¬ ⥯¥àì § ¢¨á¨¬®áâì ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ®â ç áâ®âë ¢ ª®¬¯«¥ªá®© ¯«®áª®á⨠ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï (á¬. à¨á.).
Γ+
ω
1
Γ x= 0
1 Γ0
P= ½P0 (x=x½ )
®à¬ã«ã ¤«ï ª®íää¨æ¨¥â ®âà ¦¥¨ï ¬®¦® § ¯¨á âì á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬: ; + 1 = 1 ;+0 +jQ1 x : ¥¢ ï ç áâì í⮣® à ¢¥á⢠¯à®¯®à樮 «ì ¯à殮¨î § ¦¨¬ å १® â®à ¢ ¯«®áª®á⨠S2 . ¢¨á¨¬®áâì ; + 1 ®â ç áâ®âë ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¥¤áâ ¢«¥ ªà㣮¢®© ¤¨ £à ¬¬¥.
᫨ > 1, â® ;0 > 0, ¨ ®ªà㦮áâì ®å¢ âë¢ ¥â ç «® ª®®à¤¨ â.
᫨ ¦¥ < 1, â® ;0 < 0, ¨ ®ªà㦮áâì ¥ ®å¢ âë¢ ¥â ç «® ª®®à¤¨ â. ਠ= 1 ®ªà㦮áâì ¯à®å®¤¨â ç¥à¥§ ç «® ª®®à¤¨ â (; = 0). ©¤¥¬ ¬®é®áâì, à áᥨ¢ ¥¬ãî ¢ १® â®à¥: P = P¯ ¤ (1 ; j;j2 ): 236
1 ; jQ x = ;20 + Q2 x2 : j;j2 = ;0 + 11 +; jQ 1 + Q2 x2 x
®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï P , 室¨¬ 2 2 2 2 P = P¯ ¤ (1 ; ;10 ++ QQ2xx2 ) = P¯ ¤ 1 1+;Q;2 0x2 = 0 : = 1 +PQ 2 x2 ¤¥áì P0 = P¯ ¤ (1 ; ;20 ) { ¬®é®áâì, à áᥨ¢ ¥¬ ï ¢ १® â®à¥ ¯à¨ १® á¥. ®é®áâì 㬥ìè ¥âáï ¢¤¢®¥, ¥á«¨
Qx = 1; 祬ã ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ®â®á¨â¥«ì ï à ááâனª 2f x1=2 = f 1=2 = Q1 : 0 6.8.2. ਬ¥¥¨¥ १® â®à®¢
¥§® â®àë ¯à¨¬¥ïîâáï ¢ ª ç¥á⢥ í«¥¬¥â®¢ í«¥ªâ஢ ªãã¬ëå ¯à¨¡®à®¢ ¢® ¢å®¤ëå ¨ ¢ë室ëå 楯ïå, â ª¦¥ ¢ ª ç¥á⢥ 䨫ìâ஢ ¨ ¢®«®¬¥à®¢. ®£¤ १® â®à ¯à¨¬¥ï¥âáï ¢ ª ç¥á⢥ 䨫ìâà , â® ® ¨¬¥¥â ¤¢¥ á¢ï§¨ (á¬. à¨á.).
1
¦ë¬ âॡ®¢ ¨¥¬ ¯à¨ í⮬ ¯à¨¬¥¥¨¨ ï¥âáï ¯¥à¥¤ ç í¥à£¨¨ ¨§ ®¤®© «¨¨¨ ¢ ¤àã£ãî १® ᮩ ç áâ®â¥ á ¬ «ë¬¨ ¯®â¥àﬨ. «ï í⮣® १® â®à ¤®«¦¥ ¡ëâì ᮣ« ᮢ á® áâ®à®ë ¢å®¤ , â.¥. ª®íää¨æ¨¥â á¢ï§¨ á® áâ®à®ë ¢å®¤ ¤®«¦¥ ¡ëâì à ¢¥
2
0 10 = QQ0 = 1: ¢1
237
¥«¨ç¨ Q00 ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ¢¥«¨ç¨ ¬¨ Q0 ¨ Q¢2: 1 1 1 1 Q0 1 + 2 Q00 = Q¢2 + Q0 = Q0 (1 + Q¢2 ) = Q0 : âáî¤ ¯®«ãç ¥¬
Q0 : Q00 = 1 + 2 ª¨¬ ®¡à §®¬, ãá«®¢¨¥ ᮣ« ᮢ ¨ï ¢å®¤ ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ® ¢ ¢¨¤¥ ¨«¨
Q0 Q¢1 (1 + 2 ) = 1;
1 1 + 2 = 1: ¤¥áì 1 ¨ 2 { ª®íää¨æ¨¥âë á¢ï§¨ ¤«ï ᮮ⢥âá⢥® ¯¥à¢®£® ¨ ¢â®à®£® ¢å®¤®¢.
᫨ 1 1 ¨ 2 1, â® ãá«®¢¨¥ ᮣ« ᮢ ¨ï ¨¬¥¥â ¢¨¤ 1 2 : ¤ ª® ¤ ¦¥ ¯à¨ ¢ë¯®«¥¨¨ ãá«®¢¨ï ᮣ« ᮢ ¨ï ç áâì ¬®é®á⨠à áᥨ¢ ¥âáï ¢ á⥪ å á ¬®£® १® â®à . â®è¥¨¥ í⮩ ¬®é®á⨠ª ¬®é®áâ¨, ¯¥à¥¤ ¢ ¥¬®© ç¥à¥§ ¢â®à®© ¢å®¤ ¯®«¥§ãî £à㧪ã, à ¢®
Q0 Q¢2 = 2 : âáî¤ ª®íää¨æ¨¥â ¯¥à¥¤ ç¨ ¯® ¬®é®á⨠१® ᮣ® 䨫ìâà à ¢¥ = 1 + 2 = 2 : 2 1
᫨ ¢ë¯®«¥ë ãá«®¢¨ï 1 1, 2 1 ¨ 1 2 , â® ª®íää¨æ¨¥â ¯¥à¥¤ ç¨ ¯® ¬®é®á⨠¡«¨§®ª ª 1. ®«®á ¯à®¯ã᪠¨ï 䨫ìâà ®¯à¥¤¥«ï¥âáï £à㦥®© ¤®¡à®â®áâìî, 㤮¢«¥â¢®àïî饩 á®®â®è¥¨î 238
®âªã¤
1 1 1 1 1 Q = Q¢1 + Q¢2 + Q0 = Q0 (1 + 1 + 2 );
Q = 1 + Q0 + : 1 2
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¬®¦¨â¥«¥©)
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2 2 0 H0 !0 M0 h ; mx = ; !20; M h ; j x 2 2 2 2 0 H0 ! ; 20 2 H02 y 0 M0 h ; 20 2 M0H0 h ; my = j !2 ! ; 20 2H02 x !2 ; 20 2H02 y mz = 0:
᫨ ®¡®§ ç¨âì
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mx = ; !2!0;!!2 hx ; j !2! ;!!2 hy ; 0 0 my = j !2! ;!!2 hx ; !2!0;!!2 hy ; 0 0 m z = 0: âáî¤ ¬®£ãâ ¡ëâì ©¤¥ë á®áâ ¢«ïî騥 ¢¥ªâ®à ¬ £¨â®© ¨¤ãªæ¨¨, ãç¨âë¢ ï, çâ®
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bx = hx ; jk hy ; by = jk hx + hy ; bz = 0 hz : 242
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~b = ^ ~h; ¯à¨ç¥¬ ⥧®à ¬ £¨â®© ¯à®¨æ ¥¬®á⨠^ à ¢¥
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bx = hx ; jkhy = hx ; khx = ( ; k) hx ; by = jkhx + hy = ; khy + hy = ( ; k) hy : ª¨¬ ®¡à §®¬, ¢ ¤ ®¬ á«ãç ¥ ¬ £¨â ï ¯à®¨æ ¥¬®áâì ï¥âáï ¤¨ £® «ìë¬ â¥§®à®¬
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hy = jhx (¨«¨ hx = ; jhy ): ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï bx ¨ by , ¯®«ã稬 bx = hx ; jkhy = hx + khx = ( + k) hx ; by = jkhx + hy = khy + hy = ( + k) hy ; ®âªã¤
^; = ¨
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0 0 z
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«ï «¥¢®£® ¢à 饨ï
; = 0; ; j00; ; £¤¥
245
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㤥¬ ¢ ¤ «ì¥©è¥¬ ¯à¥¤¯®« £ âì, çâ® ä¥àà¨â ¬ £¨ç¥ ¢¤®«ì ®á¨ z . áᬮâਬ à á¯à®áâà ¥¨¥ ¯«®áª®© ¢®«ë ¢ ¯à ¢«¥¨¨ ®á¨ z . ®«¥ ¢®«ë ¯à¨¬¥â ¢¨¤
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@hy @hz x div ~h = @h @x + @y + @z : ® ¢ ¯«®áª®© ¢®«¥ ¯®í⮬ã
@ @ @ @x = 0; @y = 0; @z = ; ; div ~h = ; hz :
ª ª ª grad ¨¬¥¥â ⮫쪮 z -î á®áâ ¢«ïîéãî, â® ãà ¢¥¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì à á¯¨á ® ¯® ¤¥ª àâ®¢ë¬ á®áâ ¢«ïî騬 ¢ á«¥¤ãî饬 ¢¨¤¥:
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2 hy + !2 "by = 0; ; 2hz + 2 hz + !2 "bz = 0: 247
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᫨ ¢ ¯¥à¢ë¥ ¤¢ ãà ¢¥¨ï ¯®¤áâ ¢¨âì ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï bx ¨ by ç¥à¥§ hx ¨ hy :
bx = m hx ; jk hy ; by = jk hx + hy ; â® ¯®«ã稬 ãà ¢¥¨ï ( 2 + !2") hx ; j!2 "k hy = 0; j!2 "k hx + ( 2 + !2 ") hy = 0: ï ®¤®à®¤ ï á¨á⥬ «¨¥©ëå ãà ¢¥¨© ®â®á¨â¥«ì® hx , hy ¨¬¥¥â ¥âਢ¨ «ìë¥ à¥è¥¨¨ï ¯à¨ ãá«®¢¨¨ à ¢¥á⢠ã«î ®¯à¥¤¥-
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«ï ; = ! ( + k)" ¨¬¥¥¬
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~h + !2 " ~b ; grad div ~h = 0: ⬥⨬, çâ® grad div ~h ¢ í⮬ á«ãç ¥ ¨¬¥¥â y-î á®áâ ¢«ïîéãî, à ¢ãî
2 hy . à ¢¥¨¥ § ¯¨áë¢ ¥âáï ¢ ¯àאַ㣮«ìëå ª®®à¤¨ â å
2 hx + !2 "bx =
2 hy + !2 "by ;
2 hz + !2 "bz =
0;
2 hy = 0; 0:
®¤áâ ¢¨¬ ⥯¥àì á®áâ ¢«ïî騥 ~b. ®«ã稬
hx ( 2 + !2 ") ; j!2"k hy = 0; jk hx + hy = 0; hz ( + !2 "z ) = 0: ®¤áâ ¢«ïï hy ¨§ ¢â®à®£® ãà ¢¥¨ï ¢ ¯¥à¢®¥, ¯®«ã稬 2 2 hx ( 2 + !2 " ; ! "k ) = 0; hz ( 2 + !2 "z ) = 0:
᫨ ¯®«®¦¨âì hx 6= 0, â® ¨§ ¯¥à¢®£® ãà ¢¥¨ï á«¥¤ã¥â 2 2
2 + !2" ; ! "k = 0;
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s
2 2
1 = j! " ; k : § ¢â®à®£® ãà ¢¥¨ï ¯à¨ í⮬ á«¥¤ã¥â, çâ® hz = 0, â.¥. ¢®« ¯®«ïਧ®¢ «¨¥©® ¢ ¯«®áª®á⨠H~ 0 (í«¥ªâà¨ç¥áª¨© ¢¥ªâ®à). ¬¥â¨¬, çâ® ¢
í⮬ á«ãç ¥ íä䥪⨢ ï ¬ £¨â ï ¯à®¨æ ¥¬®áâì à ¢ 2 2 ? = ; k : 251
¤à㣮¬ á«ãç ¥ hz 6= 0, hx = hy = 0. ®áâ®ï ï à á¯à®áâà ¥¨ï ¢ í⮬ á«ãç ¥ ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ãà ¢¥¨¥¬
2 + !2 "z = 0; ®âªã¤
2 = j!pz ":
ï ¢®« ¯®«ïਧ®¢ ¯¥à¯¥¤¨ªã«ïà® H~ 0 . â ª, ¢ á«ãç ¥ ¯®¯¥à¥ç®£® ¬ £¨ç¥¨ï ä¥àà¨â ¨¬¥¥â ¬¥áâ® íä䥪⠤¢®©®£® «ã祯५®¬«¥¨ï. ¤ { ¥®¡ëª®¢¥ ï { ¢®« ¥ ï¥âáï ç¨áâ® ¯®¯¥à¥ç®©, â ª ª ª ªà®¬¥ hx ¨¬¥¥âáï ¯à®¤®«ì ï á®áâ ¢«ïîé ï ¯à殮®á⨠¬ £¨â®£® ¯®«ï hy , ᤢ¨ãâ ï ¯® ä §¥ 90o ®â®á¨â¥«ì® hx. «ï ¥®¡ëª®¢¥®© ¢®«ë 2 2 ? = ; k = ( ; k)( + k) = +; : à㣠ï { ®¡ëª®¢¥ ï { ¢®« ¯®¯¥à¥ç ¨ ¨ç¥¬ ¥ ®â«¨ç ¥âáï ®â ¯«®áª¨å ¢®« ¢ ¤à㣨å á। å. «ï í⮩ ¢®«ë ¨¬¥¥¬
k = z : 7.3.
á¯à®áâà ¥¨¥ ¢®« ¢ ¢®«®¢®¤¥, ç áâ¨ç® § ¯®«¥®¬ ä¥àà¨â®¬
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11 00 00 11 00 11
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᫨ ¯à¥¥¡à¥çì ¯®â¥àﬨ, â® 0 = j 0 ,
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®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ãà ¢¥¨ï ªá¢¥«« ¨ ãç¨âë¢ ï ¢¥ªâ®à®¥ ⮦¤¥á⢮ rot ( F~ ) = rot F~ + grad F~ ;
¯®á«¥ ᮪à 饨ï íªá¯®¥â e j z ¨ e;j z ¯®«ã稬
rot E~ m + j 0 ~z0 E~ m = j!0 H~ m ; rot H~ m + j 0 ~z0 H~ m = ; j!"0E~ m ; ~ rot E~ ; j ~z0 E~ = ; j! H; ~ rot H~ ; j ~z0 H~ = j!" E: ਠí⮬
= " =
; 0 ^ ; " ;
¢¥ á¥ç¥¨ï ä¥àà¨â A; A; ¢¥ A; 0 "^ ; A:
«ï ¯®«ã票ï ä®à¬ã«ë, 㤮¡®© ¤«ï ¨á¯®«ì§®¢ ¨ï ¢ ⥮ਨ ¢®§¬ã饨©, á®áâ ¢¨¬ ¢ëà ¦¥¨¥ div (E~ m H~ ) + div (E~ H~ m ) = H~ rot E~ m ; E~ m rot H~ + + H~ m rot E~ ; E~ rot H~ m : ®¤áâ ¢«ïï áî¤ rot ¨§ ¯¨á ëå ¢ëè¥ ãà ¢¥¨©, ¯®«ã稬 div (E~ m H~ ) + div (E~ H~ m ) = H~ (j!0 H~ m ; j 0~z0 E~ m ) ;
; E~ m (j!"E~ + j ~z0 H~ ) + H~ m (;j!H~ + j ~z0 E~ ) ; ; E~ (;j!"0E~ m ; j 0~z0 H~ m ) = ; j!H~ m ( ; 0 )H~ ; j!E~ m (" ; "0 )E~ ; ; j ( ; 0 )E~ m (~z0 H~ ) ; j ( ; 0 )E~ (~z0 H~ m ):
®¥ à ¢¥á⢮ ¯à®¨â¥£à¨à㥬 ¯® á¥ç¥¨î ¢®«®¢®¤ . ਠí⮬ ¨â¥£à « ®â ¤¨¢¥à£¥æ¨© ¯à¥®¡à §ã¥âáï ¢ ¨â¥£à « ¯® ¯¥à¨¬¥âàã á¥ç¥¨ï ¨ ®¡à é ¥âáï ¢ ã«ì ¢á«¥¤á⢨¥ £à ¨çëå ãá«®¢¨©. १ã«ìâ ⥠¯®«ãç ¥¬ à ¢¥á⢮ 253
Z
0 = ; ! [H~ m ( ; 0 ) H~ + E~ m (" ; "0 ) E~ ] dS + S
Z
+ ( ; 0 ) [E~ m H~ + E~ H~ m ] ~z0 dS; S
®âªã¤ , á ãç¥â®¬ ⮣®, çâ® ; 0 6= 0 ¨ " ; "0 6= 0 «¨èì á¥ç¥¨¨ ä¥àà¨â A, 室¨¬ R[H~ (^ ; ) H~ + E~ (^" ; " ) E~ ] dS 0 0 m m = 0 + ! A : R[E~ H~ + E~ H~ ] ~z dS m m 0 S
®«ãç¥ ï ä®à¬ã« ï¥âáï â®ç®©, ® âॡã¥â § ¨ï ¢®§¬ãé¥ëå äãªæ¨© E~ ¨ H~ . å ¬®¦® ®¯à¥¤¥«¨âì ¯à¨¡«¨¦¥®, ¯®í⮬ã ä®à¬ã« ¯à¨£®¤ ¢ ª ç¥á⢥ ¯¥à¢®£® ¯à¨¡«¨¦¥¨ï ¤«ï á« ¡®§ ¯®«¥®£® ¢®«®¢®¤ . ®«ì§ãïáì í⮩ ä®à¬ã«®©, à áᬮâਬ ¢ ¦ë© ç áâë© á«ãç ©: à á¯à®áâà ¥¨¥ ¬®¤ë ⨯ H11 ¢ ªà㣫®¬ ¢®«®¢®¤¥, ®á¨ ª®â®à®£® à ᯮ«®¦¥ ⮪¨© ªàã£«ë© ä¥àà¨â®¢ë© áâ¥à¦¥ì, ¬ £¨ç¥ë© ¯à®¤®«ì®. ¡®§ ç¥¨ï ¯à¨¢¥¤¥ë à¨á. 2b
⬥⨬, çâ® ¢ § ¬¥ ⥫¥ ¯®«ã祮© ä®à¬ã«ë ¢ ¯¥à¢®¬ ¯à¨¡«¨¦¥¨¨ ¬®¦® ¯à¥¥¡à¥çì ®â«¨ç¨¥¬ ¢®§¬ã饮£® ¯®«ï ®â ¥¢®§¬ã饮£®, â.¥. ¯®«®¦¨âì H~ H~ m , E~ E~ m , â ª ª ª ¨â¥£à « ¢ § ¬¥ ⥫¥ ¡¥à¥âáï ¯® ¢á¥¬ã á¥ç¥¨î ¢®«®¢®¤ , â ª çâ® ¯®¯à ¢ª ¡ã¤¥â ¬ «®©. ®£¤ § ¬¥ â¥«ì ¯à¥®¡à §ã¥âáï á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬:
111 000 000 111 2a
Z S
(E~ m H~ + E~ H~ m ) ~z0 dS
Z
Z S
(E~ m H~ m + E~ m H~ m ) ~z0 dS =
Z = 2Re (E~ m H~ m )~z0 dS = Z2 jEm¯®¯ j2 dS; m S
S
254
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!0 0 Zm = j!
0 = 0 |
¢¥é¥á⢥ ï ¢¥«¨ç¨ . «ï 宦¤¥¨ï ¢®§¬ã饮£® ¯®«ï ¢ ä¥àà¨â¥ ¯à¨ ¬ «®¬ ¯® áà ¢¥¨î á ¤«¨®© ¢®«ë ¯®¯¥à¥ç®¬ à §¬¥à¥ ä¥àà¨â ¬®¦® ¢®á¯®«ì§®¢ âìáï ª¢ §¨áâ â¨ç¥áª¨¬ ¯à¨¡«¨¦¥¨¥¬. ਠ¢¥á¥¨¨ ¬ £¥â¨ª ¢® ¢¥è¥¥ ®¤®à®¤®¥ ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¢ ¬ £¥â¨ª¥ ãáâ ¢«¨¢ ¥âáï ¯®«¥, ®¯à¥¤¥«ï¥¬®¥ à §¬ £¨ç¨¢ î騬 ä ªâ®à®¬:
~hi = ~he ; N^ m ~: ¤¥áì ~hi { ¢ãâ॥¥ ¯®«¥ ¢ ¬ £¥â¨ª¥, ~he { ¯®«¥, ª®â®à®¥ ¡ë«® ¤® ¢¥á¥¨ï ¬ £¥â¨ª , m ~ { ¬ £¨ç¥®áâì, N^ { à §¬ £¨ç¨¢ î騩 ä ªâ®à
{ ᨬ¬¥âà¨çë© â¥§®à. ç áâ®áâ¨, ¤«ï 樫¨¤à ¢ ¯®¯¥à¥ç®¬ ¯®«¥ ⥧®à à §¬ £¨ç¨¢ î饣® ä ªâ®à ¤¨ £® «¥, ¯à¨ç¥¬ Nxx = Nyy = 12 , Nzz = 0. ¬ £¨ç¥®áâì á¢ï§ á ¢ãâ२¬ ¯®«¥¬ ¢ ¬ £¥â¨ª¥ ç¥à¥§ ¢®á¯à¨¨¬ç¨¢®áâì:
m ~ = ^ ~hi ; ¯à¨ç¥¬ ¢®á¯à¨¨¬ç¨¢®áâì ¢ ¤ ®¬ á«ãç ¥ â ª¦¥ ¨¬¥¥â ⥧®àë© å à ªâ¥à: ^ = ^ ; ^0 : 0 ®¤áâ ¢«ïï í⨠ᮮâ®è¥¨ï ¢ ¨á室ãî ä®à¬ã«ã, ¯®«ãç ¥¬
~hi = ~he ; N^ ^~hi : ¥è ï íâ® á®®â®è¥¨¥ ®â®á¨â¥«ì® ~hi , ¯®«ã稬 ~hi = (1 + N^ ^);1 ~he : 襬 á«ãç ¥ ¢ ª ç¥á⢥ ¢¥è¥£® ¯®«ï ¬ë ¤®«¦ë ¯à¨ïâì ¥¢®§¬ã饮¥ ¯®«¥ H~ m , ¢ ª ç¥á⢥ ¢ãâ॥£® { ¢®§¬ã饮¥ ¯®«¥ H~ , â.¥. ¢ãâਠä¥àà¨â ¯®«¥ à ¢® 255
H~ = (1 + N^ ^);1 H~ m : «ï ã¯à®é¥¨ï ¡ã¤¥¬ ¨áª âì ¯®áâ®ïë¥ à á¯à®áâà ¥¨ï ¤«ï ¢®« á ªà㣮¢®© ¯®«ïਧ 樥© (¯à ¢®© ¨ «¥¢®©), â ª ª ª ¤«ï ¨å ⥧®àë ¯à®¨æ ¥¬®á⨠¤¨ £® «ìë:
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^ = ^ ; ^0 : 0 ª ª ª ®¡ ⥧®à ¤¨ £® «ìë, â®
1 0 0
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0 0 0 âáî¤ ¨¬¥¥¬ á®®â®è¥¨ï 1 1 Hx = H ; H = Hmy ; Hz = Hmz : mx y 1 + 21 1 + 12 ª ª ª 1 1 0 ; = = 2+ ; 1 1 0 1 + 2 1 + 2 0 0 â® 0 H ; H = 20 H ; H = H : Hx = 2+ mz 0 mx y + 0 my z «®£¨ç® ¤«ï í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¯®«ã稬 Ex = " 2+"0 " Emx ; Ey = " 2+"0 " Emy : 0 0 256
«ï ¥¢®§¬ã饮© ¬®¤ë H11 ¢ ªà㣫®¬ ¢®«®¢®¤¥ ¯®¯¥à¥çë¥ á®áâ ¢«ïî騥 ¬ £¨â®£® ¨ í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¨¬¥îâ ¢¨¤ 0 J 0 (g0 r) cos ' ; Hr = ; j 0 g11 1 11 sin ' 0 r) sin ' ; H' = j r 0 J1 (g11 cos ' sin ' 0 0 Er = j! r J1 (g11 r) cos ' ; 0 J 0 (g0 r) cos ' : E' = j!0 g11 1 11 sin '
á ¨â¥à¥áãîâ ¯®«ï ¢¡«¨§¨ æ¥âà , £¤¥ ®¨ ¯à ªâ¨ç¥áª¨ ®¤®à®¤0 r) ¨ J10 (g11 0 r) ë. ⨠¯®«ï ¬®£ãâ ¡ëâì ©¤¥ë ¯ã⥬ à §«®¦¥¨ï J1 (g11 ¯® á⥯¥ï¬ r á ®áâ ¢«¥¨¥¬ ¢ ¢ëà ¦¥¨ïå ¤«ï ª®¬¯®¥â ¯®«ï ¥ § ¢¨áïé¨å ®â r ç«¥®¢: 0 cos ' ; Hr = ; 12 j 0 g11 sin ' 1 0 sin ' ; H' = 2 j 0 g11 cos ' 0 sin ' ; Er = 12 j!0 g11 cos ' 0 cos ' : E' = ; 21 j!0 g11 sin '
ª ª ª ¬ë å®â¨¬ ¨¬¥âì ¤¥«® á ¢à é î騬¨áï ¯®«ï¬¨, â® á«¥¤ã¥â ᪮¬¡¨¨à®¢ âì § ¯¨á ë¥ ¢ëè¥ ¯®«ï. ®£¤ ¯®«ãç ¥¬ 0 ej' ; Hr = ; 21 j 0 g11 0 ej' ; H' = 12 0 g11
0 ej' ; Er = 21 j!0g11 0 ej' : E' = ; 12 !0 g11
257
¥à¥å®¤ ª ¤¥ª àâ®¢ë¬ á®áâ ¢«ïî騬 ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à®¨§¢¥¤¥ ¯® ä®à¬ã« ¬
Hx Hy Ex Ey
= = = =
Hr cos ' ; H' sin '; Hr sin ' + H' cos '; Er cos ' ; E' sin '; Er sin ' + E' cos ':
â® ¤ ¥â 0 ; Hx = ; 12 j 0 g11 0 ; Hy = 21 0 g11
0 ; Ex = 12 j!0 g11 0 : Ey = ; 12 !0 g11
ë 諨, â ª¨¬ ®¡à §®¬, ¯à¨¡«¨¦¥ë¥ ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï ¥¢®§¬ã饮£® ¯®«ï ¢ æ¥âà «ì®© ®¡« á⨠ªà㣫®£® ¢®«®¢®¤ . ¬¥â¨¬, çâ® § ª¨ \+" ¨ \;" ᮮ⢥âáâ¢ãîâ «¥¢®¬ã ¨ ¯à ¢®¬ã ¢à 饨ï¬. âáî¤ á ¯®¬®éìî ¯®«ãç¥ëå ¢ëè¥ ä®à¬ã« 室¨¬ ¯®«¥ ¢ ä¥àà¨â¥: 0 Hx = ; j0 +0 g11 ; 0 0 g Hy = 0 +0 11 ; 0 0 0 g11 Ex = j""0 ! + "0 ; 0 0 g11 Ey = ; ""0 ! + "0 :
¥¯¥àì ¬ë ¨¬¥¥¬ ¢®§¬®¦®áâì ¢ëç¨á«¨âì ¨â¥£à «ë, ¢å®¤ï騥 ¢ ä®à¬ã«ã ¤«ï ®¢®£® § ç¥¨ï ¯®áâ®ï®© à á¯à®áâà ¥¨ï . ç¨âë0 = 1:84=a ¨ ¯®¤áâ ¢«ïï ¨â¥£à «ë, ¯®«ã稬 ¢ ï, çâ® g11 258
2 0 + k02 " ; "0 ; k2 = !2 " : 0 + 2:1 0 ab 2 ; 00 0 02 " + "0 + 0
ª¨¬ ®¡à §®¬, ä §®¢ë¥ ᪮à®á⨠¤«ï ¯à ¢®£® ¨ «¥¢®£® ¢à 饨ï à §«¨çë, ¯®í⮬㠯«®áª®áâì ¯®«ïਧ 樨 «¨¥©® ¯®«ïਧ®¢ ®© ¢®«ë ¢à é ¥âáï ¯à¨ à á¯à®áâà ¥¨¨. £®« ¯®¢®à®â ¬®¦¥â ¡ëâì ¢ëç¨á«¥ ®á®¢ ¨¨ ¯à¥¤ë¤ã饩 ä®à¬ã«ë: 2 = ; l ( + 2; ; ) = 4:2 0 l ab 2 ( + k)(0 + ) : + 0 ; 0 ¬¥â¨¬, çâ® + + 0 = 0 (2 ; ! !; ! ); ; + 0 = 0 (2 + ! !+ ! ); k = !20 !;!!2 : 0 0 0 ਠ᫠¡® ¬ £¨ç¥®¬ ä¥àà¨â¥ (! !0 ) 2 k0 20 !! ; (+ + 0 ) (; + 0 ) 20 (4 ; !!2 ): ®¤áâ ¢«ïï íâ® ¢ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï , ¤«ï á« ¡® ¬ £¨ç¥®£® ä¥àà¨â ¯®«ã稬
! 2 b2 ! : b ! l 4:2 0 l a2 0 2 a2 ! 20 (4 ; !!2 ) ª ª ª 0 = v! , â® ¢¤ «¨ ®â ªà¨â¨ç¥áª®© ç áâ®âë á« ¡® § ¢¨á¨â ®â ä ç áâ®âë, ® ¯®ç⨠«¨¥©® ®â ¬ £¨ç¥®á⨠(! ). 7.4.
¥â¨«¨ ¨ æ¨àªã«ïâ®àë
¢¥¤¥¨¥ ¬ £¨ç¥®£® ä¥àà¨â ¢ ¢®«®¢®¤ ¯®§¢®«ï¥â ᮧ¤ âì ãáâனá⢠, ¥ 㤮¢«¥â¢®àïî騥 ¯à¨æ¨¯ã ¢§ ¨¬®áâ¨. à®á⥩訥 ¨§ ¨å ¯à®¯ã᪠îâ ¢®«ë ¢ ®¤®¬ ¯à ¢«¥¨¨ ¨ ¯®£«®é îâ { ¢ ¤à㣮¬. ª®¥ ãáâனá⢮ §ë¢ îâ ¢¥â¨«¥¬ (¨«¨ ¨§®«ïâ®à®¬). ®«¥¥ á«®¦ë¥ ¯¥à¥¤ îâ ᨣ « ¨§ ®¤®£® ¢å®¤ ¢ ¤à㣮© ¯® ªàã£ã (æ¨àªã«ïâ®à). ¤¥áì ¬ë à áᬮâਬ ¥ª®â®àë¥ ¢¨¤ë íâ¨å ãáâனáâ¢. 259
7.4.1. ¥àà¨â ¢ ¯àאַ㣮«ì®¬ ¢®«®¢®¤¥
«ï ⮣® ç⮡ë ä¥àà¨â ¯à®ï¢¨« ᢮¨ ¥¢§ ¨¬ë¥ ᢮©á⢠, ¥£® á«¥¤ã¥â ¯®¬¥é âì ¢ â ª®© ®¡« á⨠¢®«®¢®¤ , £¤¥ ¢ë᮪®ç áâ®â®¥ ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¨¬¥¥â ªà㣮¢ãî ¯®«ïਧ æ¨î. ¯àאַ㣮«ì®¬ ¢®«®¢®¤¥ ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ®á®¢®© ¬®¤ë H10 ¨¬¥¥â ¤¢¥ á®áâ ¢«ïî騥:
2
x ; cos a a j x Hx = a sin a :
Hz =
⨠á®áâ ¢«ïî騥 ®à¨¥â¨à®¢ ë ¯®¤ 㣫®¬ 90o ¤à㣠ª ¤àã£ã ¨ ᤢ¨ãâë 90o ¯® ä §¥. â® § ç¨â, çâ® ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¯®«ïਧ®¢ ® ¯® í««¨¯áã. ®«ïਧ æ¨ï áâ ®¢¨âáï ªà㣮¢®© ¢ â®çª¥, £¤¥ ¬¯«¨âã¤ë ®à⮣® «ìëå á®áâ ¢«ïîé¨å à ¢ë 2 x sin x : cos = a a a a âáî¤ å®¤¨¬
tg x a = a = 2a ; £¤¥ { ¤«¨ ¢®«ë ¢ ¢®«®¢®¤¥. ®®à¤¨ â x, ¤«ï ª®â®à®© ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¯®«ïਧ®¢ ® ¯® ªàã£ã, à ¢ = a arctg ; x = a arctg a 2a ¨«¨ ¢â®à®¥ § 票¥ x ) = a ( ; arctg ): x = a ( ; arctg a 2a ¤¥áì § 票¥ arctg ¡¥à¥âáï ¢ ¯à¥¤¥« å ®â 0 ¤® =2. í⮬ ¬¥á⥠¢®«®¢®¤ ¯®¬¥é ¥âáï ä¥àà¨â®¢ ï ¯« á⨠, ¬ £¨ç¥ ï ¯®¯¥à¥ç® ®â®á¨â¥«ì® ¢®«®¢®¤ . à ¢®¥ ¨«¨ «¥¢®¥ ¢à 饨¥ ¬ £¨â®£® ¯®«ï ¢ ä¥àà¨â¥ § ¢¨á¨â ®â ¯à ¢«¥¨ï à á¯à®áâà ¥¨ï 260
¢®«ë, ¯®í⮬㠢¥«¨ç¨ ¬ £¨â®© ¯à®¨æ ¥¬®á⨠§ ¢¨á¨â ®â ¯à ¢«¥¨ï à á¯à®áâà ¥¨ï.
᫨ ¯®áâ®ï®¥ ¬ £¨â®¥ ¯®«¥ ¢ë¡à ® â ª, ç⮡ë
!0 = 0 H0 !; â® ¯®â¥à¨ ¤«ï ¢®«ë á ¯à ¢ë¬ ¢à 饨¥¬ १ª® ¢®§à áâ îâ, ¢ â® ¢à¥¬ï ª ª ¤«ï ¢®«ë á «¥¢ë¬ ¢à 饨¥¬ ¯®â¥à¨ ®áâ îâáï ¬ «ë¬¨. ®â¥à¨ ¢ ¯àאַ¬ ¯à ¢«¥¨¨ ®¡ëç® á®áâ ¢«ïîâ 0.5{0.7 ¤, ¢ ®¡à ⮬ ¤®á⨣ îâ 25{30 ¤. «ï à áè¨à¥¨ï ¯®«®áë ¬ £¨ç¨¢ î饥 ¯®«¥ ¤¥« îâ ¥®¤®à®¤ë¬ ¢ ¯à®¤®«ì®¬ ¯à ¢«¥¨¨. ஬¥ ⮣®, íä䥪⠥¢§ ¨¬®á⨠ãᨫ¨¢ ¥âáï, ¥á«¨ à冷¬ á ä¥àà¨â®¬ ¯®¬¥áâ¨âì ¤¨í«¥ªâà¨ç¥áªãî ¯« áâ¨ã á ¡®«ì让 ¢¥«¨ç¨®© ". ª®© ¢¥â¨«ì §ë¢ îâ १® áë¬. ¤àã£¨å ¢¥â¨«ïå ¨á¯®«ì§ãîâ íä䥪â ᬥ饨ï í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¢ ãáâனá⢥ á ä¥àà¨â®¬. «ï í⮣® ¯®¤¬ £¨ç¨¢ î饥 ¯®«¥ ¤®«¦® ¡ëâì § ç¨â¥«ì® ¬¥ìè¥ à¥§® ᮣ® § 票ï. ®¤¬ £¨ç¨¢ î饥 ¯®«¥ ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ãá«®¢¨¥¬ + = 0 (1 ; ! !; ! ) 0; 0 ®âªã¤
!0 = ! ; !; â.¥. § ç¨â¥«ì® ¬¥ìè¥, 祬 !0 = ! ¤«ï १® ᮣ® ¢¥â¨«ï. Ey
H0
11 00 00 11 00 11 00 11
X
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263
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