1. ローレンツゲージによるベクトルポテンシャル Aは 1 0p :0 2 t div A + をみたす。ここでゅは電位の概念を拡張したスカラーポテンシャルである。 これを用いると、真空中でのマクスウェルの方程式は 102 V? 202 P E0 1° A= -Hoi 2012 と書くことができる。以下では電荷密度pや電流密度iが0の場合の真空を考え、ベクトル ポテンシャルから出発して電磁波を求めてみよう。 (a) ベクトルポテンシャル A(r,t) = Ape(kr-ut) がi=0の場合の式(3)をみたすことを示しなさい。ここで A。はkと平行ではない 任意の定ベクトルであり、w= c|k|をみたすものとする。 (b) 式(1)を用いて、式(4)で与えられるベクトルポテンシャルに対するスカラーポテ ンシャルゅを求めなさい。 (c) 式(4)で与えられるベクトルポテンシャルと前問で求めたスカラーポテンシャルに対 して DA E= -Vp Ot を用いることにより電場 Eを求めなさい。 (d) 式(4)で与えられるベクトルポテンシャルに対して B= rot A を用いることにより磁束密度 Bを求めなさい。 (e) E、B、kがそれぞれ互いに垂直であることを示しなさい。