平面電磁波的傳播-展示頁
2025-07-28 00:11本頁面
【正文】 xykxyy eEeExE ??? ?? ???? ? kxzkxzz eHeHxH ??? ?? ???通解 考慮在無限大的均勻介質(zhì)中，不存在反射波，則 ? ? xjykxyy eEeExE ????? ?? ???? ? xjzkxzz eHeHxH ????? ?? ???? ?? ???????xHxEZzy??0由波的歐姆定律 設(shè)初相角為 ?， 有瞬時值 ? ? ? ? yy extEtxE ?? ??? ??? ? s i n2，? ? ? ? zz extHtxH ?? ??? ??? ? s i n2，電場和磁場既是時間，又是空間坐標(biāo)的周期函數(shù)。39。 ? ?txE y ，?????1? ? ? ? 22 2121 ?? ???? zyme HE ????? 39。 ??????? ??? ?? ? ?????? ??? vxtftxH z 1??，)(1 vxtfμε 39。 （ 2） 波的傳播速率 nCCvrr??? ????1僅與媒質(zhì)參數(shù)有關(guān) C = 3 108 m/s n 為 介質(zhì)的折射率 ， n 1， 電磁波在理想介質(zhì)中的傳播速率小于在自由空間中的傳播速率 。 yy etx,EE ?? )(?zz etx,HH ?? )(?02222 ????????? tHtHxH zzz ????02222????????? tEtExE yyy ????取 有 標(biāo)量一維波動方程 x y z H?E?v? 、 和 分別表示 、 的方向和電磁波的傳播方向，有 He?ve?Ee? E? H?(2) 、 和波的傳播方向三者相互垂直，且滿足右手螺旋法則 。 即 橫電磁波 （ TEM 波） 。 即 或 僅僅是 t 和 x 的函數(shù) 。 ? ?txHH ,?? ?? ?, txEE ?? ?下面通過旋度方程分析 均勻平面電磁波： 等相面上每一點(diǎn) 相同， 也相同的平面電磁波 ： 均勻平面電磁波 。 電磁波沿 x 方向轉(zhuǎn)播。 一般電磁波動方程 tEEH?????? ??? ??tHE?????? ?? ?設(shè)空間為各向同性、線性、均勻媒質(zhì)： ε、 μ、 γ， ρ= 0， 0?J?0??? H?0??? E?………………(1) ………………(2) ………………(3) ………………(4) (1)式兩端求旋度，將 (2)式代入 ? ? HHH ??? 2??????????? ?EtEtEE ???? ???????????????? ????? ????0222 ???????? tHtHH???????代入 (3)式得 同理 (2)兩邊取旋度，再代入 (4)、 (1)式，得 0222 ???????? t EtEE???????標(biāo)量方程問題 0222 ???????? tt ???????電磁波動方程 平面電磁波 22tHtH??????? ?? ???? 在電磁波傳播過程中 某一時刻 t， 或 相位相同的點(diǎn)構(gòu)成的空間面稱為 等相面 或 等 波陣面 。電磁波指電磁場的交互變化和伴隨有電磁能量的傳播。再接著介紹平面電磁波的極化情況。 本 章也介紹一種比較特殊的電磁場 ， 即離開一次場源的時變電磁現(xiàn)象 電磁波 。6 平面電磁波的傳播 電磁場 基本方程包含了產(chǎn)生電磁場的全部場與源的信息 。 前幾 章介紹了靜態(tài)電磁場和準(zhǔn)靜態(tài)電磁場 ， 它們都是時變電磁場的特殊形式 。 本章首先從電磁場的基本方程出發(fā)引出電磁波動方程，然后介紹電磁波中最簡單的形態(tài) 均勻平面電磁波在理想介質(zhì)和導(dǎo)電媒質(zhì)中的情況。 以波動形式存在的電磁場 即 電磁波 。在空間電磁波不需借助任何媒質(zhì)就能傳播。 E? H?對于 或 的分量，用統(tǒng)一的標(biāo)量符號 ? ?tr,? 表示，即將原問題轉(zhuǎn)化成 H?E?等相面為平面的電磁波 即 平面電磁波 。代入波動方程 0)()()( 2222 ????????? t tx,Ht tx,Hx tx,H???????0)()()( 2222 ????????? t tx,Et tx,Ex tx,E???????為一維波動方程 。 E? H? 設(shè)定直角坐標(biāo)系 ， 均勻平面電磁波的波陣面平行于 yoz面 ， 波陣面上 或 值處處相等 ， 與坐標(biāo) y 和 z 無關(guān) 。 H?E?E? H?z o 1 c 2 c x y 等相位面 x＝ c E＝ Ey(x,t)ey H＝ Hz(x,t)ez S 向 x方向傳播的均勻平面波 tEεE xx???? ?0tEεExH yyz??????? ?tEεExH zzy ?????? ?tHμ x???0tHμxE yz?????tHμxE zy??????……… ① ……… ② ……… ③ ……… ④ ……… ⑤ ……… ⑥ 均勻平面電磁波 的特點(diǎn) ： (1) 橫電磁波 ④ 式 : Hx是與時間無關(guān)的常量 ， 可取 Hx=0； ① 式的解為 ， txx eEE ????0tEEH?????? ??? ??tHE
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