第四章電磁波的傳播2006級(jí)研究生李紅-文庫吧
2025-07-29 08:17 本頁面
【正文】 ?????????titiexBtxBexEtxE??????????HBED ???? ?? ?? , 由于在一定頻率條件下，有 代入一般情況下麥?zhǔn)戏匠探M，則有： ???????????????????? 0 0 HEEiHHiE???????????? HiE ?? ??????? ???? EE ?? 2????? E???? 2022 ??? EE ?? ???????k令： 022 ??? EkE ??亥姆霍茲方程 亥姆霍茲方程是一定頻率下電磁波的基本方程，其解代表電磁波場(chǎng)強(qiáng)在空間中的分布情況，每一種可能的形式稱為一種波模。 022 ??? BkB ??時(shí)諧情況下的波動(dòng)方程 亥 姆霍茲方程 0022?????????????????EiBEEkE??????在一定頻率下，麥?zhǔn)戏匠探M可以化為： 0022???????????????????BiEBBkB?????? ? ?或者 亥姆霍茲方程有多種解：平面波解 ， 球面波解 ， 高斯波解等等 。 其中最簡(jiǎn)單 、 最基本的形式為平面波解 。 平面電磁波：傳播方向一定，波陣面與傳播方向垂直的一種波 設(shè)電磁波沿 x軸傳播，此時(shí)可用一維模型替代： 0)()( 222 ?? xEkxEdxd ??加上時(shí)間項(xiàng)，有 )(0),(wtkxieEtxE ?? ???它的一個(gè)解是： ik xeEtxE 0),( ??? ?平面波解 一般坐標(biāo)系下平面電磁波的表示式 ? ? ? ?txkieEtxE ???? ????? 0,? ? ? ?txkieBtxB ???? ????? 0,討論 （ 1）解為平面波 k?sRx?So設(shè) S為與 垂直的平面，在 S 面上相位 常數(shù)??? skRxk ??k?因此在同一時(shí)刻， S 平面為等相面，而波沿 方向傳播。 k?（ 2）波長與周期 波長 k?? 2? 周期 ??21 ??fT0)()( 000 ?????????? ??? xkixkixki eEkiEeeEE ?????? ?????0?? Ek ?? 0?? Bk ?? 同理 0???? BkEk ????（ 3）橫波特性 (TEM波） （ 4） 與 的關(guān)系 B? E?? ? EkEeieEiEiB xkixki ?????? ???? ?????????????? ?? ???? 00EkB????? ?幾點(diǎn)說明 : a) 與 同相位； B? E?b) , 沿波矢方向 BE ?? ? BE ???c) 和 同相，振幅比為波速 B?E?（ 5） 波形圖 假定在某一時(shí)刻 （ ） ， 取 的實(shí)部 。 0tt ? BE??,k 要研究這個(gè)問題，必須把麥克斯韋方程組、歐姆定律和電荷守恒定律聯(lián)立起來求解。 導(dǎo)電介質(zhì)與非導(dǎo)電介質(zhì)主要區(qū)別： 在導(dǎo)體內(nèi)部有自由電子的存在，這一部分自由電荷在電場(chǎng)的作用下會(huì)形成傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生焦耳熱，因而導(dǎo)體中電磁場(chǎng)的傳播屬性和絕緣介質(zhì)中的情況是不同的。 電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)形成傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生焦耳熱。電磁能量要轉(zhuǎn)化為熱量，所以，導(dǎo)體內(nèi)部的電磁波應(yīng)該是一種衰減波。 電磁波在導(dǎo)體中傳播時(shí)，除了要滿足麥克斯韋方程組以外，還要滿足歐姆定律和電荷守恒定律。 導(dǎo)體內(nèi)自由電荷的分布 Ej ?? ?? 0?????? tj ?????? D?聯(lián)立求解這幾個(gè)方程，得到 ??????
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