Maxwell ve Elektromanyetik Teori

Maxwell denklemleri ve elektromanyetik teorinin ortaya çıkışı, Günümüzdeki iletişim teknolojilerin her türlü uzaktan elektronik kontrol sisteminin icadını Maxwell'e borçluyuz.
Maxwell birçok elektromanyetik teori ile ilgili birçok durumu ortaya koydu.
Daha sonra Henrik Rudolf yapmış olduğu indüksiyon bobini devresinde verici ve alıcı arasında kurmuş olduğu alternatif akım devresi ile yani buna biz LC devresi diyoruz.
Manyetizmada bunu göreceksiniz.
Alternatif akımda yaptığı bu çalışmada çok önemli bir sonuç ortaya koydu.
Dalgaların ışık dalgalarının gösterdiği girişim, kırınım, yansıma, kırılma ve polarizasyon gibi özelliklerin hepsine sahip olduğunu gösterdi ve böylece radyo frekans dalgaları ışık dalgalarına benzer özelliği olduğunu kanıtladı.
Bu gibi çalışmalar sonucunda Maxwell Faraday'ın Henrik Rudolf Harris'in yapmış olduğu çalışmaları, amperin yapmış olduğu bütün çalışmaları tek bir çatı altında elektromanyetik teori çatısı altında toplamış oldu.
Maxwell'in açıklamalarında şu denklemler önde çıkmaktaydı.
Elektromanyetik dalgalar, boş uzayda ışık hızı ile yayılır.
Yani üç nokta 10 üzeri sekiz metre bölü saniye ortalama hız ile ifade ediyoruz bunu.
Elektromanyetik dalgalar aslında elektrik alan ve manyetik alanın birleşimiyle oluşan dalgalardır ve elektrik alan manyetik alanın birbirine hem birbirine dik hem de yayılma doğrultuda dik olacak şekilde yayılır ki Maxwell'de ve elektromanyetik dalga teorisinde değişken elektrik alan aynı zamanda değişken manyetik alan doğurur.
Değişken manyetik alan aynı şekilde değişken elektrik alan oluşturur ve bu süreç devam ettiği için elektromanyetik dalgalar yayılmak için ortama ihtiyaç duymaz.
Elektrik ve manyetik alanın bileşkesinden oluştuğunu söylemiştik.
Elektromanyetik dalgaların burada elektrik alanın manyetik alana oranı ışık hızını verir.
Biz bunu şöyle de ifade edeceğiz.
Elektrik alan ve manyetik alan vektörel büyüklük olduğu için şöyle de ifade edebiliriz.
Buradaki E ile ifade ettiğimiz elektrik alan B ile ifade ettiğimiz manyetik alan, elektrik alan ve manyetik alan yine tüm dalgalar olduğu gibi üst üste binme ilkesine uyar.
Burada görmüş olduğunuz gibi bir elektrik alanın yayılma doğrultusu gösteriliyor.
Burada sağ el kuralıyla elektromanyetik dalganın yayıldığı yönü de aynı zamanda bulabiliriz.
Yapacağımız işlem şu şekilde olacak.
Sağ El kuralıyla ifade edeceğiz.
Sağ el kuralında baş parmak.
Şöyle gösterelim, elektrik alanın yönünü gösterecek, dört parmak manyetik alanın yönünü gösterecek.
Avuç içimizde hareket yönümüzü yani elektromanyetik yayılma doğrultusunu bize vermiş olacak.
O halde bunu gösterecek olursak böyle bir durumda elektrik alan yukarı, manyetik alan sağa doğru olursa avuçiçi diye sayfa düz zeminden içeri doğru olacak şekilde gördüğünüz gibi ışık hızı yani doğrultusunu bulabiliriz.
O halde yukarıdaki şu görmüş olduğunuz elektrik alan ve manyetik alanın yönünü bulacak olursak sağ el baş parmağınızı görmüş gibi elektrik alan artı y yönünde.
O halde bunu şöyle bir x, y, z ekseninde gösterebiliriz.
Görmüş olduğunuz gibi elektrik alan artı y yönünde manyetik alanı şöyle ifade edelim.
Artı yönünde.
O halde 4 parmak artı z yani bize doğru sayfa düz zeminden dışarı doğru elektrik alan yukarı doğru gösteriyorsa ışık hızı ne tarafı gösterir.
Avuçiçi.
Tabii ki bu tarafa doğru görür.
Hakikaten de dalgamız hangi yönde ilerliyormuş şu yönde.
Işık hızı ve yayılma doğrultusunu hesaplayabiliriz.
Dalga Mekaniği
Elektromanyetik Dalgalar 2 / 3
Maxwell ve Elektromanyetik Teori
Maxwell ve Elektromanyetik Teori