電動(dòng)力學(xué)chapter43(有導(dǎo)體存在時(shí)電磁波的傳播)-文庫(kù)吧資料
2024-08-05 07:59本頁(yè)面
【正文】 由電子運(yùn)動(dòng)互相制約的過(guò)程，這種相互作用決定導(dǎo)體內(nèi)電磁波的存在形式．先研究導(dǎo)體內(nèi)自由電荷分布的特點(diǎn)，然后在有傳導(dǎo)電流分布的情形下解麥克斯韋方程組，分析導(dǎo)體內(nèi)的電磁波以及在導(dǎo)體表面上電磁波的反射和折射問(wèn)題． 2022/8/20 4 在靜電情形我們知道導(dǎo)體內(nèi)部不帶電，自由電荷只能分布于導(dǎo)體表面上．在迅變場(chǎng)中是否仍然保持這特性呢？ 1．導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷分布 2022/8/20 5 ?? ??? E?在電場(chǎng) E作用下，導(dǎo)體內(nèi)引起傳導(dǎo)電流J．由歐姆定律， EJ????式中 ?為電導(dǎo)率 ，聯(lián)立得 ?????? J?設(shè)導(dǎo)體內(nèi)部某區(qū)域內(nèi)有自由電荷分布，其密度為 ?．這電荷分布激發(fā)電場(chǎng) E， 2022/8/20 6 上式表示當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)某處有電荷密度 ?出現(xiàn)時(shí)，就有電流從該處向外流出．從物理上看這是很明顯的．因?yàn)榧偃缒硡^(qū)域內(nèi)有電荷積聚的話，電荷之間相互排斥，必然引起向外發(fā)散的電流．由于電荷外流，每一體元內(nèi)的電荷密度減?。? ?的變化率由電荷守恒定律確定 ????????????Jt?解此方程得 ? ?tet ?????? 02022/8/20 7 式中 ?0 為 t=0時(shí)的電荷密度．由上式，電荷密度隨時(shí)間指數(shù)衰減，衰減的特征時(shí)間 ?（ ?值減小到 ? 0／ e的時(shí)間）為 ??? ?因此，只要電磁波的頻率滿足?? 1 =? /? , 或 1?????2022/8/20 8 就可以認(rèn)為 ?(t)＝ 0．上式可以看作良導(dǎo)體條件．對(duì)于一般金屬導(dǎo)體， ? 的數(shù)量級(jí)為 1017 s．只要電磁波頻率不太高，一般金屬導(dǎo)體都可以看作良導(dǎo)體．良導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有自由電荷分布，電荷只能分布于導(dǎo)體表面上． 2022/8/20 9 導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)?=0， J＝ ?E，麥?zhǔn)戏匠探M為 00??????????????????BDJtDHtBE???????2．導(dǎo)體內(nèi)的電磁波 2022/8/20 10 對(duì)一定頻率 ?的電磁波，可令 D＝ ?E， B＝ ?H，則有 00??????????????HEEEiHHiE????????????20
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