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JEE Mains · Physics · STD 12 - वैद्युतचुंबकीय तरंगें
  • JEE Mains 2017
  • कठिन
  • MCQ

किसी एकवर्णीय विकिरण के वैद्युत क्षेत्र घटक को निम्न प्रकार से व्यक्त किया जा सकता है \(\overrightarrow{ E }=2 E _{0} \;\hat{i} \;\cos\; k z \;\cos \omega t\) उसके चुम्बकीय क्षेत्र \(\overrightarrow{ B }\) का मान होगा

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सही उत्तर

(C) \(\frac{{2{E_0}}}{c}\hat j\,\sin\, kz\,\sin\, \omega t\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

Given, Electric field component of monochromatic radiation,

\((\overrightarrow{\mathrm{E}})=2 \mathrm{E}_{0} \hat{\mathrm{i}} \cos \mathrm{kz} \cos \omega \mathrm{t}\)

We know that, \(\frac{d E}{d z}=-\frac{d B}{d t}\)

\(\frac{\mathrm{dE}}{\mathrm{dz}}=-2 \mathrm{E}_{0} \mathrm{k} \sin \mathrm{kz} \cos \omega \mathrm{t}=-\frac{\mathrm{dB}}{\mathrm{dt}}\)

\(\mathrm{dB}=+2 \mathrm{E}_{0} \mathrm{k} \,\sin \mathrm{kz} \cos\, \omega \mathrm{td}\, \mathrm{t}\) .... \((i)\)

Integrating \(eq^n\). \((i)\), we have

\(B=+2 E_{0} k \sin k z \int \cos \omega t d t\)

Magnetic field is given by,

\(=+2 \mathrm{E}_{0} \frac{\mathrm{k}}{\omega} \sin \mathrm{kz} \sin \,\omega \mathrm{t}\)

We also know that,

\(\frac{E_{0}}{B_{0}}=\frac{\omega}{k}=c\)

Magnetic field vector,

\(\overrightarrow{\mathrm{B}}=\frac{2 \mathrm{E}_{0}}{\mathrm{c}} \hat{\mathrm{j}} \sin \mathrm{kz} \sin \omega \mathrm{t}\)

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