麥克斯韋方程組和電磁波(編輯修改稿)
2025-09-01 18:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?????????????tHyExEtHxEzEtHzEyEzxyyzxxyz???SdDdH??????????? ? tl ??????????????????????????????????tEyHxHtExHzHtEzHyHzxyyzxxyz??? 討論一維問(wèn)題 ,場(chǎng)量 E 和 H 是坐標(biāo) x 和時(shí)間 t 的函數(shù)。前述方程組可簡(jiǎn)化為： ?????????????????????????????????????????????tExHtHxEtExHtHxEtHxHtExEzyyzyzzyxxxx????,(I V ),(I I I )0,0(I I )0,0(I )平面電磁波的波動(dòng)方程 經(jīng)過(guò)一系列變換，得到 2222 1xEtE yy??????? 22222 1xHtH zz???????表明變化電磁場(chǎng) Ey 和 Hz 是按波動(dòng)形式傳播。 去掉 Ey 和 Hz 的下標(biāo) y 和 z， 得 2222 1xEtE???????（ E沿 y方向） 2222 1xHtH???????（ H 沿 z方向） 平面電磁波 的波動(dòng)方程 ?平面電磁波的波動(dòng)方程 電磁波的波速 ??1?u真空中的波速 m / s997 00 ?? ??c 平面電磁波的波動(dòng)方程 電磁波是橫波。 沿 x 軸正方向傳播的平面余弦電磁波特解： ?????? ??????? ??00 c o s ?? uxtEE據(jù) 計(jì)算出 H： tHxE ?????? ?tuxtuEtxEH ds i nd1 00 ?? ?????? ??????? ??????? ??? ??電磁波的性質(zhì) 積分得 ?????? ??????? ???????? ??????? ??0000 c o sc o s ????? uxtHuxtuEH000 EuEH??? ?? 00 HE ?? ?——H的振幅 H 和 E 有相同的頻率 ,且兩者同相位，二者滿足瞬時(shí)關(guān)系： HE ?? ?平面簡(jiǎn)諧電磁波的傳播 u?E?H? xyz (1)電磁波的電場(chǎng)和磁場(chǎng)都垂直于波的傳播方向 ,三者相互垂直 ,并構(gòu)成右手螺旋關(guān)系。電磁波是橫波。 電磁波的一般性質(zhì)： 電磁波的性質(zhì) (4)任一時(shí)刻 、 空間任一點(diǎn) ,E 和 H 在量值上滿足 (2)沿給定方向傳播的電磁波 ,E 和 H 分別在各自平面內(nèi)振動(dòng)，這種特性稱為 偏振 。 (3)E 和 H 作周期性的變化，而且相位相同，同地同時(shí)達(dá)到最大，同地同時(shí)減到最小。 HE ?? ?(5)電磁波的傳播速度 ??1?u 通常 ? 和 ? 與電磁波的頻率有關(guān)，在介質(zhì)中不同頻率的電磁波具有不同的傳播速度，此即電磁波在介質(zhì)中的 色散現(xiàn)象 。 電磁波的性質(zhì) 電磁波所攜帶的電磁能量，稱為 輻射能 。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于傳播方向的單位面積的輻射能 ,稱為 能流密度 或 輻射強(qiáng)
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