第四章電磁波的傳播2006級(jí)研究生李紅(參考版)
2024-09-05 08:17本頁(yè)面
【正文】 這時(shí)不能定義實(shí)數(shù)的折射角，因而將出現(xiàn)不同于一般折射反射的物理現(xiàn)象 )(0txkiezeEE ?? ????????? ??221222 s i n nikkkkxz ?????????? ?21sin n?? kkx ?????在 情形下，有 為實(shí)數(shù)22120 s i n nk ?? ???ik z ???令 則， ① 折射波在全反射時(shí)沿 軸傳播 x② 折射波電場(chǎng)強(qiáng)度沿 軸正向并作指數(shù)衰減 z③ 折射波只存在于界面附近一個(gè)層內(nèi)，厚度 與波長(zhǎng)同量級(jí)（ ） ?1~2212122121s i n2s i n1nnk ??????????諧振腔 波導(dǎo) 小 結(jié) 無(wú)界空間中電磁場(chǎng)在真空、介質(zhì)、導(dǎo)體中的傳播問(wèn)題 電磁波在介質(zhì)、導(dǎo)體界面的反射和折射 一般形式麥?zhǔn)戏匠探M 波動(dòng)方程 （亥姆霍茲方程） 平面波解 利用不同空間的介電關(guān)系 0??? E?有界空間電磁波的傳播 一般形式麥?zhǔn)戏匠探M 波動(dòng)方程 （亥姆霍茲方程） 平面波解 導(dǎo)電介質(zhì)介電關(guān)系 0??? E?有界空間邊界條件 主要內(nèi)容 LOGO 。即 1221si n , 2 ????? ????? n則時(shí) 若 ， 即電磁波從介質(zhì) 1入射時(shí)，折射角 入射角 θ 。 ，當(dāng) ε 2〉 ε 1時(shí)， θ 〉 θ ”，因此， E’/E為負(fù)數(shù)，即反射波電場(chǎng)與入射波的電場(chǎng)反相。 θ +θ ’’=900 的特殊情況下， E平行于入射面的分量沒(méi)有反射波，因而反射光變?yōu)榇怪庇谌肷涿嫫竦耐耆癫ā in ?? kk ?? ?2vk ????1vkk ????122112112221s i ns i nnnnvv ??????? ????????0?? ?12s i n s i nnn ?? ???這就是 折射定律 ，其中 n21為介質(zhì) 2相對(duì)于介質(zhì) 1的折射率，一般介質(zhì) （除鐵磁質(zhì)外），故 為兩介質(zhì)的相對(duì)折射率。s in39。 （反射定律） ?? ??2)以 θ ， θ ’,θ ’’分別代表入射角，反射角和折射角，則有 39。由于上式對(duì)任意 x,y都是成立，則有 yyyxxxkkkkkk??????????討論 1) 根據(jù) ，若 ，則必有 這說(shuō)明反射波和折射波與入射波在同一平面內(nèi)，這個(gè)面就稱為入射面（入射波矢 與分界面的法線 所組成的平面）。39。039。? ? xkixkixki eEneEeEn ?????? ????? ??? ???? 39。39。39。 (一 )、介質(zhì)界面上的反射和折射定律 1．電磁場(chǎng)的邊值關(guān)系 ???????????????????0)()()(0)(12121212BBnDDnHHnEEn??????????????????????????0)(0)(1212HHnEEn ??????2．反射、折射定律的導(dǎo)出過(guò)程 設(shè)介質(zhì) 1與介質(zhì) 2 的交界面為無(wú)窮大平面，設(shè)為 xy 平面，考慮一單色平面電磁波從介質(zhì) 1入射到交界面上，如圖所示 ????? ?? 0,0 ＝＝對(duì)于絕緣介質(zhì)???時(shí)諧電磁波 假設(shè)入射波為單色平面電磁波 ， 反射 、 折射電磁波也為平面電磁波 ???????????????????????)(0)(0)(0txkitxkitxkieEEeEEeEE??????????????
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