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Berechnung des Poynting-Vektors
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Berechnung des Poynting-Vektors
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Wir hatten gesehen, dass das elektrische wie das magnetische Feld eine Energiedichte haben. Da sich bei Wellen diese Felder mit der Geschwindigkeit c ausbreiten, muss es einen Energiefluss geben. Wir betrachten einen Rechteckpuls auf einem Zweileitersystem. Der Energiefluss durch eine raumfeste Fläche A = b·d bezeichnen wir mit Sz, dem Energiefluss pro Flächen- und Zeiteinheit. Die in der Zeit dt transportierte Energie ist
 | (6.1) |
Für beliebige fortlaufende Wellen im Vakuum gilt
 | (6.2) |
Wir können damit die Gleichung (6.1) symmetrisch schreiben
Mit H = 
B = 
E = 
E bekommen wir
 | (6.4) |
Damit ist auch klar, dass das 
-Feld und das 
-Feld je zur
Hälfte zum Energiefluss beitragen.
Die allgemeine Form des Energieflusses im Vakuum ist
 | (6.5) |
In Medien muss der Energiefluss wie
 | (6.6) |
geschrieben werden. 
gibt die in Richtung 
fliessende
Energie pro Flächeneinheit und Zeit wieder. Die Einheit von
S ist J∕(m2·s). Da 
und 
über einen Tensor verbunden
sein können, muss der Energiefluss nicht unbedingt in die
Richtung des Wellenvektors zeigen. Dieses Verhalten ist die
Grundlage von optisch doppelbrechenden Materialien.
ein ähnliches Verhalten zeigen Wasserwellen am Strand. Die Energie der Wellen fliesst zum Strand, aber die Wellen können sich durchaus schräg dazu bewegen.
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