Lösung der Aufgabe 7.22
Zur Diskussion dieser Aufgabe benötigt man die Aussagen (Aufg. 7.16):
Die Felder in der Fernzone sind
Daraus gewinnt man den Poyntingvektor
Benutzt man das Dipolmoment einer gleichförmig in der
-
Ebene rotierenden
Punktladung
so ergibt sich für das Vektorprodukt
Die magnetische Induktion ist proportional zu diesem Ausdruck, das
elektrische Feld könnte auch elementar berechnet werden.
Das Zeitmittel von
ergibt für den zeitgemittelten Poyntingvektor
und die durch eine Kugelfläche mit dem Radius
abgestrahlte Leistung
Bewegt sich die Ladung
unter dem Einfluss einer Punktladung
auf
einem Kreis mit Radius
, so gilt für die Energie
Da der Energieverlustist gleich der abgestrahlten Leistung
ist, kann man die aus der Abstrahlung resultierende Veränderung
des Radius mit der Zeit bzw.
berechnen. Gemäß dieser Formel dauert es
bis das Elektron auf das Proton (
) trifft.
Die Polarisation der Strahlung kann entweder durch Betrachtung des
-Feldes oder des
-Feldes erkannt werden. Anhand
des
-Feldes findet man:
Bei Beobachtung in der
-
Ebene die Strahlung linear polarisiert.
Bei Beobachtung in der
-Richtung sieht man zirkular polarisierte
Strahlung. Für sonstige Beobachtungsrichtungen ist die Strahlung elliptisch
polarisiert.
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<Elektrodynamik und spezielle Relativitätstheorie, Aufgabensammlung> R. Dreizler C. Lüdde
2005