平面電磁波知識講座-資料下載頁
2025-06-22 14:41本頁面
【正文】 入射波表示式是：反射波表示式是：折射波表示式是：有和在媒質(zhì)1（）中，總電場為在媒質(zhì)2（）中，總電場為根據(jù)電場邊界條件，在分界面兩邊，電場的切向分量應(yīng)該連續(xù)，即，故欲上式在分界面上對任意一點坐標(biāo)（x，y，0）都成立，式中指數(shù)項必須相等，即欲上式對任意的都成立，必須上面兩式說明：入射波、反射波和折射波的波矢量在分界面上的分量相等、投影相等（重合），即它們在同一個平面上，這個平面與分界面垂直，稱為入射面（也就是反射面或折射面）。設(shè)波矢量與分界面法線的夾角分別為，并稱之為入射角、反射角、折射角。不失一般性，令入射面與面重合，這樣，因為，故有和，即上式就是熟悉的折射定律，與光學(xué)中的折射定律一樣。4正弦平面電磁波在不同媒質(zhì)界面上反射、折射的一般規(guī)律總結(jié)：1）入射波、反射波、折射波三個波矢量與分界面法線共四線共面；2）反射定律；3）折射定律。問題：1）如果入射波與折射波的頻率不一樣會發(fā)生什么現(xiàn)象。2）有耗媒質(zhì)會發(fā)生什么現(xiàn)象。5實際應(yīng)用：高頻近似，幾何光學(xué)。167。 正弦平面電磁波在不同媒質(zhì)界面上的斜入射（幅值關(guān)系）1 前面正弦平面電磁波在不同媒質(zhì)界面上反射、折射的一般規(guī)律只給出三種波之間的方向關(guān)系，本節(jié)將給出這三者幅值之間的關(guān)系，進(jìn)而寫出三者的具體表示式，為此需要使用邊界條件。為了運用邊界條件，必須分解出電場的切向分量或磁場的切向分量。因此我們把一般的平面波分解為兩個線極化波。一個是垂直極化波，電場矢量垂直于入射面；另一個是水平極化波，電場矢量平行于入射面。然后我們分別討論兩者反射、折射問題，再疊加出總的結(jié)果。2 垂直極化波：步驟1）根據(jù)上節(jié)平面電磁波在不同媒質(zhì)界面上反射、折射的一般規(guī)律，以及平面波電場與磁場方向、幅度之間的關(guān)系，我們可以畫出入射波、反射波、折射波三個波矢量方向，以及電場、磁場方向與分界面的幾何關(guān)系圖（）。步驟2）寫出媒質(zhì)1和媒質(zhì)2中總的電磁場表示式：在媒質(zhì)1，總電磁場為入射波與反射波的疊加（注意波矢量的分解和場矢量的分解）在媒質(zhì)2，總電磁場即為折射波場步驟3）寫出分界面上電磁場的切向分量，并應(yīng)用邊界條件，導(dǎo)出反射波、折射波與入射波幅度之間的關(guān)系：在分界面上，由邊界條件，電場、磁場的切向分量應(yīng)該相等，即由反射、折射定律，上式可寫成同理并考慮磁場與電場幅值之間的關(guān)系（波阻抗）可得由上面兩式聯(lián)立解得定義反射系數(shù)：步驟4）用反射系數(shù)重新寫出媒質(zhì)媒質(zhì)2中的電磁場表示式在媒質(zhì)1在媒質(zhì)2注意：推導(dǎo)時要注意區(qū)分兩類矢量方向：場矢量方向與波矢量方向13 / 13
物理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1