[理學]第5章時變電磁場和平面電磁波3--1a(存儲版)
【正文】 間相位變化 2π 的時間間隔，即 （ 1）角頻率、頻率和周期 角頻率 ω ：表示單位時間內(nèi)的相位變化，單位為 rad /s 頻率 f ： 1 ( H z )2 πf T??? t T o x E 的曲線 m( 0 , ) c o sxE t E t??2 π ( s )T??2πT? ?二 、 理想介質(zhì)中均勻平面波的傳播特點 第五章 時變電磁場和平面電磁波 （ 2）波長和波數(shù) k 的大小等于空間距離 2π內(nèi)所包含的波長數(shù)目，因此稱為 波數(shù) 。 理想介質(zhì)中的平面波 第五章 時變電磁場和平面電磁波 HES ??j k z0j k z0* eEy?eEx?21HE21 ????? ?沒有虛部，說明 均勻平面波沿傳播方向傳輸實功率，且沿途無衰減（無損耗） 。 波阻抗為實數(shù) ， 電場與磁場同相位 。 圖 電磁波譜 167。 設電場沿 x方向，即 已知：當 t=0, z=1/8 m時，電場振幅值等于 。 式中 )r a d / s( 10??? f?? mr a dtk 810 ????? ?sc rrt 3 7 1 0 03 7 5 9 0 8 ?? ?????167。 第五章 時變電磁場和平面電磁波 作業(yè) ： 。 理想介質(zhì)中的平面波 第五章 時變電磁場和平面電磁波 (b) 02021 ?ES av ?得 mV12. 9V / m 500 ?? ???? ?avSE比規(guī)定的本地電視臺播發(fā)的場強值 ( )小得多。 衛(wèi)星 TV直播 （ SDTV） ： 4GHz~6GHz。 ? 但是無線電波呈現(xiàn)明顯的波動性，而光波和更短波長的電磁波則呈現(xiàn)粒子性。 理想介質(zhì)中的平面波 第五章 時變電磁場和平面電磁波 x y z E H O 理想介質(zhì)中均勻平面波的 和 E H 電場 、 磁場與傳播方向之間相互垂直 ， 是橫電磁波 （ TEM 波 ） 。 ?E H從這組方程，可以得出以下一些結論： E H某一時刻 和 沿 z 軸的變化 E H( 和 相互垂直，同相 ) E E HH1）方向： 電場 和磁場 相互垂直，且 和 均與傳播方向相互垂直， 都無縱向分量，是橫波，稱為 橫電磁波 (TEM波 )。 第五章 時變電磁場和平面電磁波 可知：均勻平面電磁波中電場幅度和磁場幅度之比為一定值 。 理想介質(zhì)中的平面波 解的第二項 的相位隨著 z的增加而逐漸引前，代表向z方向行波。 0?zE? ? ?() yx zx y zEE EE a a at t t t?? ?? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ?00x y zy xxyx y za a aH HH a az z zH H H? ??? ? ? ? ? ?? ? ?電場強度可表示為： ? ?x x y yE a E a E??第五章 時變電磁場和平面電磁波 結論： 對傳播方向而言 ， 電場和磁場只有橫向分量 ， 沒有縱向分量 ， 這種電磁波稱為橫電磁波 ， 簡寫為 TEM 波 。 第五章 時變電磁場和平面電磁波 E H z 波傳播方向 均勻平面波 波陣面 x y o 均勻平面波是電磁波的一種理想 情況 ， 其分析方法簡單 ， 但又表 征了電磁波的重要特性 。 xE? xEE? E第五章 時變電磁場和平面電磁波 ： 在某一時刻 ， 空間具有相同相位的點構成的面稱為等相位面 。 ” 號； 即 ： 復振幅 仍寫為 ， 復 矢量 仍寫為 。 一般說來，大多數(shù)源輻射的電磁波為球面波。 可見： EZ 與時間 t 無關，說明電場中沒有 EZ分量 。 正向行波： 167。 理想介質(zhì)中的平面波 結論： 在理想介質(zhì)中 ， 均勻平面波的電場強度與磁場強度相 互垂直 ， 且同相位 。 理想介質(zhì)中的平面波 ????????????????????????????????????????0?0???1HEHEEHzzkzkz??????????????????(a) (b) (c) (d) 第五章 時變電磁場和平面電磁波 2）相位： 電場 和磁場 處處同相，二者振幅之比是媒質(zhì)的波阻抗 (實數(shù) )。 ev5）均勻平面波的能量傳播速度 167。 ? 這些波都是橫波，在自由空間都以光速傳播。 。 (b) 求地面站處電場強度和磁場強度振幅，并以自選的坐標寫出其瞬時值表示式； （ c）若中央臺北京發(fā)射站離衛(wèi)星 381700km，則接收信號比中央臺至少延遲多久？ ??rW3 9 8 11010)W( )d B W( ??? PP故 圖 － 4 衛(wèi)星電視廣播線路 167。 13πze??ye?? E? H?H?V / m)c o s (40)(),(),( 0 zteetzHtzE xz ??? ????? ????2 π 2 π 0 . 2 1 m ,30? ????8893 1 0 4 5 1 0 1 . 4 3 1 0 H zπ / 1 5
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