Энергия э/м поля:
В изотропной среде с проницаемостями ε и μ плотность энергии
электромагнитного поля равна сумме плотностей энергий электрического и магнитного
полей:
w = E·D/2 + B·H/2
w = εε0E2/2 + μμ0H2/2
при этом плотность энергии магнитного поля равна плотности энергии
электрического поэтому можно записать:
w = εε0E2 = sqrt(εε0μμ0) * EH = EH/υ
где υ – скорость волны. Умножив w на υ, получим плотность потока энергии:
S = wυ = EH
Векторы E и H взаимно ортогональны и образуют правовинтовую систему векторов. Направление вектора S совпадает с направлением переноса энергии.
Вектор S называют вектором Пойнтинга.
S = [ExH]
Импульс э/м волны:
Перенос энергии электромагнитной волной сопровождается и переносом импульса. Согласно теории относительности, импульс объекта с нулевой массой покоя, движущегося со скоростью света p = W/c, где W — его энергия. Поскольку у электромагнитной волны масса покоя равна, нулю, связь между энергией и импульсом будет такой же:
p = w/c
где p и w — плотности импульса и энергии.
dp/dV = [ExH]/c2
=> импульс — интеграл вектора Пойнтинга по объему.
