Ferner gilt:
Dies ist die Greensche Funktion zur Wellengleichung, d.h.
Die Maxwellgleichungen für die Potentiale in Lorentzeichung lauten:
Außerdem gilt:
Nun wollen wir tatsächlich zeitabhängige Ladungsverteilungen und Ströme von oszillierender Form betrachten:
Die Kontinuitätsgleichung lautet:
Hier folgt dann durch Einsetzen:
Division durch e-it
0 ergibt dann:
Die Lösung der Maxwellgleichung für lautet:
Wir überprüfen dies:
Aufgrund der Delta-Funktion ist dieses vierdimensionale Integral faktisch nur dreidimensional, womit folgt:
Wir spalten den zeitabhängigen Faktor e-it von
(
,t) ab.
Wir verwenden außerdem = k (=Betrag des Wellenvektors), womit dann für
(
)
folgt:
Analog resultiert:
Eine geschlossene Lösung für beliebige ,
und
ist im allgemeinen nicht möglich. d
sei nun die Ausdehnung der Quelle, also |
'|< d. |
| = r sei der Abstand des
Beobachters vom Zentrum der Quelle. Schlußendlich haben wir die Wellenlänge
:
Wir betrachten den Fall d « , wie dies beispielsweise in Atomen der Fall ist. Für
den Bohr-Radius des Wasserstoffatoms gilt:
sei für sichtbares Licht etwa 3,8 . 10-7 m bis 7,5 . 10-7 m (10-7 m=1 Å). Wir
unterscheiden nun folgenden Zonen:
Wir zeigen im Folgenden, daß es in der Nahzone „quasistatische“ Felder
(||-Abhängigkeit wie bei statischen Lösungen) gibt. Der Abfall der Felder in der
Nahzone ist mindestens wie
, dem
0-Anteil wie
oder schneller. In der
Fernzone (Strahlungszone) ist der Abfall proportional zu
(
).
Die Lösung von (*) geht in der Nahzone (k| -
'|« 1) mit eik|
-
'|
1 über
in:
Die Berechnung von und
verläuft nun wie im statischen Fall.