1.2. Уравнения Максвелла

Основными величинами, определяющими электромагнитное поле, являются:

• вектор электрической напряженности поля: , ,


• вектор магнитной напряженности поля: , ,

где – время, – радиус-вектор.

В среде, отличной от вакуума, под действием электромагнитного поля возникают:

• электрическая индукция: , ,
  
• магнитная индукция: , .

В уравнения Максвелла кроме указанных величин входят:

• объемная плотность заряда: , ,
  
• поверхностная плотность тока: , ,
  
• электрическая проницаемость среды: ,
  
• магнитная проницаемость среды: .

Уравнения Максвелла (Maxwell's equations):

в общем виде		в диэлектрической среде
операторная форма записи	классическая форма записи
(1)     (2)     (3)      (5) (4)      (6)	(1) (2) (3) (4)	(1) (2)   (3) (4)

Уравнения (5-6) называют материальными уравнениями, так как они учитывают свойства вещества.

В вакууме и диэлектриках, плотность заряда и токи равны нулю: .

Электрическая и магнитная проницаемости в вакууме связаны со скоростью света следующим соотношением:
   
где – скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме.

Для оптических частот =.

Отношение скорости света в вакууме к скорости света в среде называется показателем преломления данной среды по отношению к вакууму (index of refraction):

Световое поле является поперечным (вектор электрической напряженности перпендикулярен вектору магнитной напряженности, и оба они перпендикулярны направлению распространения света).