光電子技術(shù)ppt課件-閱讀頁
2025-01-27 10:26本頁面
【正文】 ??（ 1） （ 2） （ 3） 由 得 t?????? EEH ??由 得 t?????? HE ?由 。 選擇坐標(biāo)軸，令 Ez=0, 則 Hy=0,從式 (2)、（ 6）導(dǎo)出一維標(biāo)量波動方程 均勻平面波 光電子技術(shù)與應(yīng)用 2022/2/9 40 理想介質(zhì)中的均勻平面波 1 波動方程的解及其傳播特性 方程的解 ,)vxt(E)vxt(E)t,x(Eyyy ???? ?? )vxt(H)vxt(H)t,x(Hzzz ???? ?? 能量的傳播方向與波的傳播方向一致。（單一頻率）電磁波的相速 ，真空中 ??1v ? 8103Cv ??? m/s ??????????zyzyo HEHEZ ( 歐姆 ) 2222222 1tEvtExE yyy???????? ??2z222z2tHv1xH?????及 方程 光電子技術(shù)與應(yīng)用 2022/2/9 41 2正弦穩(wěn)態(tài)電磁波 z2z22z2y2y22y2 HkH)vj(dxHd,EkE)vj(dxEd ?????? ???? ??式中 —— 傳播常數(shù) ， ???? jjk ?? —— 波數(shù)、相位常數(shù) （ ）， v/?? ? m/rad —— 波長 （ m）。 ?? ??? ?? ?? jjy eEE,eEE ???? 相位速度的證明：相速是等相位面前進(jìn)的速度 反映 弧度中波長的個數(shù)，又稱波數(shù) ； ?2)2v( ???? ??)eEeE(Z1eHeHH xjxjoxjxjZ???? ?????? ???? ????? ,eEeEE xjxjy ?? ??? ?? ???其解 光電子技術(shù)與應(yīng)用 2022/2/9 42 正弦電磁波的波動方程復(fù)數(shù)形式為 z22 z2,y2y22 y2 HkdxHdEkE)j(dxEd ????? ???? ???? ? ???? )j()j(k 2 ????? ,)j( 2 ??? ? )j1( ????? ???—— 復(fù)介電常數(shù) 式中 用 ??? ??? 和jk 分別替換理想介質(zhì)中的 k 和 ， ???? ??? kxykxyy eEeEE ??? xjxyxjxy eeEeeE ???? ?????? ? ??xjxzxjxzz eeHeeHH ???? ???? ?? ???當(dāng) ，稱為良導(dǎo)體， ??? ?? ??,j??? ??2k ,j??? d12 ??? ? ????良導(dǎo)體中波的傳播特性： 波阻抗為復(fù)數(shù) , 超前 E? ?? 45?H 電磁波是 色散波 ,與 有關(guān)。 圖 平面波的斜入射 圖 垂直極化波的斜入射 垂直極化波 —— E與入射面垂直； 入射面 —— 與 n所在的平面； ?s平行極化波 —— E與入射面平行； 圖 平行極化波的斜入射 光電子技術(shù)與應(yīng)用 2022/2/9 44 1 理想介質(zhì)中垂直極化波的斜入射 媒質(zhì) 1： ???? ??????? ???? 11 jj BeAeEEE ??????? ?? ?? 11 j01j0111eZBeZAH 11 s inxc o sz ??? ??11 s i nxc o sz ??? ?????媒質(zhì) 2： ???? 22 j0211j eZCH,CeE ??? ???? ??22 s inxc o sz ??? ??1. 在 z=0 平面上 , E1t=E2t , 有 221111 s i nxjs i nxjs i nxj CeBeAe ?????? ???? ??等式對任意 x成立 ,必有 221111 s i ns i ns i n ?????? ???用 代入上式 , 得 v???221111 vs i nvs i nvs i n ??? ???可見 反射角 =入射角 —— 反射定律； 11 ?? ??1212 vvsinsin ???0??? 2121nn??? —— 折射定律，斯耐爾定律 。如介質(zhì)波導(dǎo)就是一種表面波傳播系統(tǒng)。 ?902 ??,111 ??? ??入射角 = 臨界入射角 ?901 2 ???c?此時 仍為全反射，折射波一方面在分界面表面沿 x方向傳播，另一方面沿 z 軸方向按指數(shù)形式衰減。 011 ??? ??折射定律 ,s i ns i ns i n2221112 ????? rrvv ?????? )c os1(si n 22rr1 12 ???? 12rr c os12 ??? ????? )c os1(si n 22rr1 12 ???? )c os1( 12rrrr 1212 ???? ?11? 22o11o c o sZc o sZ ?? ?? 1rr2 c o sc o s 12 ???? ?b. 解得 ,)(212 rrr1 ???? ??si n B1 ?? ????? ? )(s i n 2121 rrrB ???? 12 rr1t a n ??? —— 布儒斯特角 ?? 21o12o c o sZc o sZ ?? ?? 1rr2 c o sc o s 21 ???? ?a. 2rr1 c o sc o s 12 ???? ? 垂直極化波只有當(dāng) ( 同種介質(zhì) )時，才能發(fā)生全折射。故 又稱為
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