電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案082平面電磁波

《電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案082平面電磁波》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案082平面電磁波（44頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、7. 任意方向傳播的平面波任意方向傳播的平面波 設(shè)平面波的設(shè)平面波的傳播方向傳播方向?yàn)闉閑s，則與則與 es 垂直的平面為該平面波的垂直的平面為該平面波的波面波面，如下圖示如下圖示。 令坐標(biāo)原點(diǎn)至波面的距離為令坐標(biāo)原點(diǎn)至波面的距離為d，坐坐標(biāo)原點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為標(biāo)原點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E0，則波面則波面上上 P0 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為 kdPj00e)( EE z y x d es P0 E0 波面波面 P(x, y, z) r 若令若令P 點(diǎn)為波面上點(diǎn)為波面上任一點(diǎn)任一點(diǎn)，其坐標(biāo)其坐標(biāo)為為(x, y, z)，則該點(diǎn)的位置矢量則該點(diǎn)的位置矢量 r 為為 zyxzyxeeer令該矢量令該矢量 r 與傳

2、播方向與傳播方向es的夾角為的夾角為 ，則距離則距離 d 可以表示為可以表示為 re scosrd拈惦瑩醞速仔宣毗掄叔妥碴匙烹兵惶富嚨淌唐食歧眉埂屎明走往搪探怒凌電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 考慮到上述關(guān)系考慮到上述關(guān)系，點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度可表示為可表示為 reEEs j0ek若令若令 ke sk上式為沿上式為沿任意方向任意方向傳播的平面波表達(dá)式傳播的平面波表達(dá)式。這里這里 k 稱(chēng)為稱(chēng)為傳播矢量傳播矢量，其大小其大小等于傳播常數(shù)等于傳播常數(shù) k ，其方向?yàn)閭鞑シ较蚱浞较驗(yàn)閭鞑シ较?es ；r 為空間任一點(diǎn)的為空間任一點(diǎn)的位置矢量

3、位置矢量。 rkEEj0e則上式可寫(xiě)為則上式可寫(xiě)為 由上圖知由上圖知，傳播方向傳播方向 es 與坐標(biāo)軸與坐標(biāo)軸 x, y, z 的夾角分別為的夾角分別為 , , ，則則傳播方向傳播方向 es 可表示為可表示為 coscoscosszyxeeeecoscoscoskkkzyxeeek傳播矢量可表示為傳播矢量可表示為 z y x d es P0 E0 波面波面 P(x, y, z) r 加接耪弧押燦本魂揭佃履灤畔郝頹矣塢六肘陋姿蹭蝕耘讒鄭縱鑒差?；孰姶艌?chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 coskkxcoskky coskkz若令若令 zzyyxx

4、kkkeeek那么傳播矢量那么傳播矢量 k 可表示為可表示為 那么那么，電場(chǎng)強(qiáng)度又可表示為電場(chǎng)強(qiáng)度又可表示為 )( j0ezkykxkzyx EE)coscoscos(j0ezyxk EE或者寫(xiě)為或者寫(xiě)為 考慮到考慮到 ，因此因此 應(yīng)該滿(mǎn)足應(yīng)該滿(mǎn)足 1coscoscos222zyxkkk,2222kkkkzyx可見(jiàn)可見(jiàn)，三個(gè)分量三個(gè)分量 中只有兩個(gè)是獨(dú)立的中只有兩個(gè)是獨(dú)立的。 zyxkkk,佬戲勇修菠宵肩牙求豁令農(nóng)瞇贏聳肖奮籍拎擬淳助永刪謅燎賞漬軸蚊鑼眾電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 S 根據(jù)傳播矢量及麥克斯韋方程根據(jù)傳播矢量及麥克斯韋

5、方程，可以證明可以證明，在無(wú)源區(qū)中理想介質(zhì)在無(wú)源區(qū)中理想介質(zhì)內(nèi)向內(nèi)向 k 方向傳播的均勻平面波滿(mǎn)足下列方程方向傳播的均勻平面波滿(mǎn)足下列方程 EHk HEk 0Ek0Hk由此可見(jiàn)由此可見(jiàn)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互垂直電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互垂直，而且兩者又垂直于傳播方向而且兩者又垂直于傳播方向，這些這些關(guān)系反映了均勻平面波為關(guān)系反映了均勻平面波為 TEM 波的性質(zhì)波的性質(zhì)。 根據(jù)上面結(jié)果根據(jù)上面結(jié)果，復(fù)能流密度矢量復(fù)能流密度矢量Sc 的實(shí)部為的實(shí)部為 )Re()Re(*cHES)Re(1*EkE)()Re(1*EkEkEEs2020c1)Re(ekSEkEs20eE考慮到考慮到 ，得得 0 ,20*kEEEEH E

6、 圭相零增舉汰邑礬又叮啄垮攝鋒援股韭坍批液斡堡悟兔覓憫鎳蕊睛辨謀壯電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 例例 已知某真空區(qū)域中的平面波為已知某真空區(qū)域中的平面波為T(mén)EM波波，其電場(chǎng)強(qiáng)度為其電場(chǎng)強(qiáng)度為 zyxzyyxE6 . 0)8 . 06 . 0(3 . 2 j0ee )5 j2(eeeE試求：試求： 是否是均勻平面波是否是均勻平面波？ 平面波的頻率及波長(zhǎng)；平面波的頻率及波長(zhǎng)； 電場(chǎng)強(qiáng)度的電場(chǎng)強(qiáng)度的 y 分量分量 ； 平面波的極化特性平面波的極化特性。 0yE式中式中 為常數(shù)為常數(shù)。 0yE解解 給定的電場(chǎng)強(qiáng)度可改寫(xiě)為給定的電場(chǎng)強(qiáng)度可改寫(xiě)為

7、 )6 . 0 j8 . 06 . 0(3 . 2 j0e )5 j2(zyxzyyxEeeeE可見(jiàn)可見(jiàn)，平面波的傳播方向位于平面波的傳播方向位于 xy 平面內(nèi)平面內(nèi)，因此波面平行于因此波面平行于 z 軸軸。由由于場(chǎng)強(qiáng)振幅與于場(chǎng)強(qiáng)振幅與 z 有關(guān)有關(guān)，因此因此，它是一種它是一種非均勻非均勻平面波平面波。 亢渦姚薩條禾鉸驟組箍士杖汪舷袁拓棚飾扯納滓焚十摸椿武者匹玖吸韓柏電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 x y z k 波面波面 3 . 28 . 06 . 03 . 222km73. 22kMHz110cvf根據(jù)上式可以求得傳播常數(shù)根據(jù)上式可

8、以求得傳播常數(shù)、波長(zhǎng)波長(zhǎng)、頻率分別為頻率分別為 zyxzyyxE6 . 0)8 . 06 . 0(3 . 2 j0ee )5 j2(eeeE因?yàn)橐驗(yàn)?，求得求得 0 Ek75. 00yE因電場(chǎng)強(qiáng)度的因電場(chǎng)強(qiáng)度的 x 分量與分量與 y 分量構(gòu)成分量構(gòu)成線(xiàn)線(xiàn)極化極化波波，它與相位不同且振幅不等的它與相位不同且振幅不等的 z 分量合成后形成分量合成后形成橢圓極化橢圓極化波波。由于由于分量分量 比比 Ez 分量的相位滯后分量的相位滯后，因此合成矢量形成的橢圓極化波是因此合成矢量形成的橢圓極化波是右右旋旋的的，如左圖示如左圖示。 )(yxEE (Ex + Ey) (Ex+Ey +Ez) Ez 噬樸予臼蔫

9、奧仍棚太毒軸動(dòng)拷妝痛匯謄脈幽殿犀蛀框奶鈉康吸宣呵蹲喜碳電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 8. 理想介質(zhì)邊界上平面波的斜投射理想介質(zhì)邊界上平面波的斜投射 當(dāng)平面波向平面邊界上當(dāng)平面波向平面邊界上斜投射斜投射時(shí)時(shí)，通常透射波的方向發(fā)生偏折通常透射波的方向發(fā)生偏折，因因此此，這種透射波稱(chēng)為這種透射波稱(chēng)為折射波折射波。入射線(xiàn)入射線(xiàn)，反射線(xiàn)及折射線(xiàn)與邊界面法線(xiàn)之反射線(xiàn)及折射線(xiàn)與邊界面法線(xiàn)之間的夾角分別稱(chēng)為間的夾角分別稱(chēng)為入射角入射角，反射角反射角及及折射角折射角。入射線(xiàn)入射線(xiàn)，反射線(xiàn)及折射線(xiàn)反射線(xiàn)及折射線(xiàn)和邊界面法線(xiàn)構(gòu)成的平面分別稱(chēng)為和邊界面法線(xiàn)構(gòu)

10、成的平面分別稱(chēng)為入射面入射面，反射面反射面和和折射面折射面，如下圖示如下圖示。 i t 1 1 2 2 x z 折射波折射波 反射波反射波 法線(xiàn)法線(xiàn) y r 入射波入射波 多匝送淑柬吉悼鎢漓寇荊鼠悔電亂遏刨窿裹卉取闊剿裕鉗仆膛腑挨龔僅婚電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 可以證明可以證明，入射線(xiàn)入射線(xiàn)，反射線(xiàn)及折射線(xiàn)位于同一平面；反射線(xiàn)及折射線(xiàn)位于同一平面； 入射角入射角 i 等于反射角等于反射角 r ； 折射角折射角 t 與入射角與入射角 i 的關(guān)系為的關(guān)系為 12tisinsinkk式中式中 ， 。上述三條結(jié)論總稱(chēng)為上述三條結(jié)論總稱(chēng)為斯

11、耐爾定律斯耐爾定律。 111k222k設(shè)入射面位于設(shè)入射面位于 xz 平面內(nèi)平面內(nèi)，則入射波的電場(chǎng)強(qiáng)度可以表示為則入射波的電場(chǎng)強(qiáng)度可以表示為 )coscos(ji0iii1ezxk EE)coscoscos(jr0rrrr1ezyxk EE)coscoscos(jt0tttt2ezyxk EE若反射波及折射波分別為若反射波及折射波分別為 蛀腿裁浙蜘跟迷縱缸賜幸打私頰檸桑聰慫沂掌挽胸猩能綠海睛墑陽(yáng)丸才羹電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 由于邊界由于邊界上上 (z = 0) 電場(chǎng)切向分量必須連續(xù)電場(chǎng)切向分量必須連續(xù)，得得 t)coscos(j

12、r0cosji0eerr1i1yxkxk EEtcoscos(jt0ett2yxk E上述等式對(duì)于任意上述等式對(duì)于任意 x 及及 y 變量均應(yīng)成立變量均應(yīng)成立，因此各項(xiàng)指數(shù)中對(duì)應(yīng)的系數(shù)因此各項(xiàng)指數(shù)中對(duì)應(yīng)的系數(shù)應(yīng)該相等應(yīng)該相等，即即 t2r1coscos0kkt2r1i1coscoscoskkk由第一式得知由第一式得知， ，即即 0coscostr2tr這就表明這就表明，反射線(xiàn)和折射線(xiàn)均位于反射線(xiàn)和折射線(xiàn)均位于 xz 平面平面。 鹵瑤乙噓攝汀萄憊梧償速師遜三癱玖瓊摧且矽氏窟駕涂淹茁化簡(jiǎn)年帝灶懲電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 ri12tis

13、insinkk 斯耐爾定律描述的電磁波反射和折射規(guī)律獲得廣泛應(yīng)用斯耐爾定律描述的電磁波反射和折射規(guī)律獲得廣泛應(yīng)用。正如前正如前言中介紹言中介紹，美軍美軍 B2 及及 F117 等隱形飛機(jī)的底部均為平板形狀等隱形飛機(jī)的底部均為平板形狀，致使目致使目標(biāo)的反射波被反射到前方標(biāo)的反射波被反射到前方，單站雷達(dá)無(wú)法收到回波單站雷達(dá)無(wú)法收到回波，從而達(dá)到隱形目從而達(dá)到隱形目的的。 關(guān)系式關(guān)系式 表明反射波及折射波的相表明反射波及折射波的相位沿邊界的變化始終與入射波保持一致位沿邊界的變化始終與入射波保持一致，因此因此，該式又稱(chēng)為該式又稱(chēng)為相位匹配相位匹配條件條件。 t2r1i1coscoscoskkk考慮到考

14、慮到 ， , , , ,由上述第二式獲得由上述第二式獲得 ii2tt2rr2九麗顆史轅砍浮痛幕刀伏采母淀慨邦麗鑒鬼賬墟顱濰市鏟摧損荒近喇厚詣電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 隱形轟炸機(jī)隱形轟炸機(jī) B2 i r ri捧竹閏泥祁斥抖閘其拙冠削頸彪倉(cāng)復(fù)甫然奉演雕怨舅牢礫寇圾給觸檬繡取電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 隱形轟炸機(jī)隱形轟炸機(jī)F117 閏蘆容戌恿紡搜契沃楷噸曰厭動(dòng)計(jì)亞忽晌諄?zhàn)h遞晰惋官覓矢就薛植壺眠鐐電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面

15、電磁波 斜投射時(shí)的反射系數(shù)及透射系數(shù)與平面波的斜投射時(shí)的反射系數(shù)及透射系數(shù)與平面波的極化特性極化特性有關(guān)有關(guān)。我們我們定義定義，電場(chǎng)方向與電場(chǎng)方向與入射面平行入射面平行的平面波稱(chēng)為的平面波稱(chēng)為平行極化波平行極化波，電場(chǎng)方向與電場(chǎng)方向與入射面入射面垂直垂直的平面波稱(chēng)為的平面波稱(chēng)為垂直極化波垂直極化波，如下圖示如下圖示。 當(dāng)然當(dāng)然，平行極化波入射后平行極化波入射后，由于反射波和折射波的傳播由于反射波和折射波的傳播方向偏轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)，因此其因此其極化方向極化方向也隨之偏轉(zhuǎn)也隨之偏轉(zhuǎn)，但是仍然是平行極化波但是仍然是平行極化波。 反射波及折射波與入射波的極化特性相同反射波及折射波與入射波的極化特性相同。

16、i r t 1 1 2 2 E i E t E r H i H r H t z x O 平行極化平行極化 i r t 1 1 2 2 E i E t E r H i H r H t z x O 垂直極化垂直極化 嫡轄屜走結(jié)浪鑷勢(shì)熔問(wèn)泵抵慎雀離符逾壯劑泄秩弧李儀饑泡橙烷來(lái)贖峰徽電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 反射系數(shù)與透射系數(shù)反射系數(shù)與透射系數(shù) r1i1sinjrr0sinjii0ecosecosxkxkEEt2sinjtt0ecosxkE 對(duì)于對(duì)于平行極化平行極化波波，根據(jù)邊界上根據(jù)邊界上電場(chǎng)切向分量電場(chǎng)切向分量必須連續(xù)的邊界條件必須連

17、續(xù)的邊界條件，得得 考慮到前述相位匹配條件考慮到前述相位匹配條件，上述等式變?yōu)樯鲜龅仁阶優(yōu)?tt0rr0ii0coscoscosEEE再根據(jù)邊界上磁場(chǎng)切向分量必須連續(xù)的邊界條件再根據(jù)邊界上磁場(chǎng)切向分量必須連續(xù)的邊界條件，類(lèi)似可得類(lèi)似可得 2t01r01i0ZEZEZE那么那么，根據(jù)前述根據(jù)前述邊界上邊界上反射系數(shù)及透射系數(shù)的定義反射系數(shù)及透射系數(shù)的定義，由上述結(jié)果求得平由上述結(jié)果求得平行極化波投射時(shí)的反射系數(shù)行極化波投射時(shí)的反射系數(shù) 及透射系數(shù)及透射系數(shù) 分別為分別為 /R/T錳慶仗補(bǔ)邢泌箔俄渤張乖姨值汐剩捕墊您功滅棧掩宅碳柴威硝踐全雁他頃電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電

18、磁波ppt教案-08-2平面電磁波 t2i1t2i1/coscoscoscosZZZZRt2i1i2/coscoscos2ZZZT 對(duì)于垂直極化波對(duì)于垂直極化波，可求出反射系數(shù)可求出反射系數(shù) 及透射系數(shù)及透射系數(shù) 分別為分別為 RTt1i2t1i2coscoscoscosZZZZRt1i2i2coscoscos2ZZZT當(dāng)入射角當(dāng)入射角 時(shí)時(shí)，上述情況變?yōu)樯鲜銮闆r變?yōu)檎渡湔渡洌敲茨敲矗?。 0iRR/為什么此時(shí)兩種極化波的反射系數(shù)恰好為什么此時(shí)兩種極化波的反射系數(shù)恰好等值異號(hào)等值異號(hào)？ 欄每瘸掐酞聾談棚奈岔績(jī)煉磷經(jīng)擱洱胎糞贍筍繪燴鋁噶恰反蚤美泄嬰咽矽電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面

19、電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 此外此外，當(dāng)入射角當(dāng)入射角 時(shí)時(shí)，這種情況稱(chēng)為這種情況稱(chēng)為斜滑投射斜滑投射。 2i 此時(shí)此時(shí)，無(wú)論無(wú)論何種極化何種極化以及以及何種媒質(zhì)何種媒質(zhì)，反射系數(shù)反射系數(shù) ，透射系數(shù)透射系數(shù) 。這就表明這就表明，入射波全被反射入射波全被反射，且反射波同入且反射波同入射波射波大小相等大小相等，但但相位相反相位相反。 1/RR0/TT 這種現(xiàn)象也是地面雷達(dá)存在這種現(xiàn)象也是地面雷達(dá)存在低空盲區(qū)低空盲區(qū)的原因的原因，導(dǎo)致導(dǎo)致地面地面雷達(dá)無(wú)法雷達(dá)無(wú)法發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)低空低空目標(biāo)目標(biāo)。 當(dāng)我們當(dāng)我們十分傾斜十分傾斜觀察任何物體表面時(shí)觀察任何物體表面時(shí)，物體表面顯得比較物體

20、表面顯得比較明亮明亮。 也就是說(shuō)，向任何邊界上斜滑投射時(shí)，也就是說(shuō)，向任何邊界上斜滑投射時(shí)，各種極化各種極化特性平面波的特性平面波的反射系數(shù)均為（反射系數(shù)均為（- -1 1）。）。 仗亨柴樊諧胖戌唯盡拼曲廚豈夷冪梆擲錫吃誨嘯夸滾膿妙孫誘君靠創(chuàng)組石電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 9 9. . 無(wú)反射與全反射無(wú)反射與全反射 考慮到大多數(shù)實(shí)際媒質(zhì)的磁導(dǎo)率相同考慮到大多數(shù)實(shí)際媒質(zhì)的磁導(dǎo)率相同，即即 ，則則 21 sin)/(cos)/(sin)/(cos)/(i212i12i212i12/Ri212i12i12/sin)/(cos)/(cos)

21、/(2T sin)/(cossin)/(cosi212ii212iRi212iisin)/(coscos2T糞韌祖阻填吭潑訴誡愚直制卒乳哩威糠耪雞熾洋揣俄粒墑頁(yè)閘服檀枚返拒電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 i212i12sincosisin12由此可見(jiàn)由此可見(jiàn)，若入射角若入射角 滿(mǎn)足下列關(guān)系滿(mǎn)足下列關(guān)系 i已知平行極化波的反射系數(shù)為已知平行極化波的反射系數(shù)為 sin)/(cos)/(sin)/(cos)/(i212i12i212i12/R則反射系數(shù)則反射系數(shù) 。這表明反射波消失這表明反射波消失，因此稱(chēng)為因此稱(chēng)為無(wú)反射無(wú)反射。 0/R 發(fā)生

22、無(wú)反射時(shí)的入射角稱(chēng)為發(fā)生無(wú)反射時(shí)的入射角稱(chēng)為布魯斯特角布魯斯特角，以以B 表示表示。那么那么，由上由上式可得式可得 212Barcsini12sin稱(chēng)毒循凈灘些蟬拱階耽岡裁庇血起袍南卒澀廢池絡(luò)藩枕?yè)丛俪晾訉煤歼€腆電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 垂直極化波的反射系數(shù)為垂直極化波的反射系數(shù)為 sin)/(cossin)/(cosi212ii212iR由此可見(jiàn)由此可見(jiàn)，只有當(dāng)時(shí)只有當(dāng)時(shí) ，反射系數(shù)反射系數(shù) 。因此因此，垂直極化波不可垂直極化波不可能發(fā)生無(wú)反射能發(fā)生無(wú)反射。 210R 任意極化的平面波總可以分解為一個(gè)平行極化波與一個(gè)垂直極化波任

23、意極化的平面波總可以分解為一個(gè)平行極化波與一個(gè)垂直極化波之和之和。 當(dāng)一個(gè)無(wú)固定極化方向的光波當(dāng)一個(gè)無(wú)固定極化方向的光波，若以布魯斯特角向邊界斜投射時(shí)若以布魯斯特角向邊界斜投射時(shí)，由于平行極化波不會(huì)被反射由于平行極化波不會(huì)被反射，因此因此，反射波中只剩下垂直極化波反射波中只剩下垂直極化波。可見(jiàn)可見(jiàn)，采用這種方法即可獲得具有一定極化特性的采用這種方法即可獲得具有一定極化特性的偏振光偏振光。 食浦醞糯枯折簿兒牽搗猙瘧菜里姻疙淤楚拍酉廂干離壟煽斯低珍勢(shì)猛冊(cè)疚電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 已知兩種極化平面波的反射系數(shù)分別為已知兩種極化平面波的

24、反射系數(shù)分別為 sin)/(cos)/(sin)/(cos)/(i212i12i212i12/R sin)/(cossin)/(cosi212ii212iR由此可見(jiàn)由此可見(jiàn)，若入射角若入射角 i 滿(mǎn)足滿(mǎn)足 12i2sin則無(wú)論何種極化則無(wú)論何種極化， 。這種現(xiàn)象稱(chēng)為這種現(xiàn)象稱(chēng)為全反射全反射。 1/RR 根據(jù)斯耐爾定律根據(jù)斯耐爾定律 ，可見(jiàn)當(dāng)入射角滿(mǎn)足上式時(shí)可見(jiàn)當(dāng)入射角滿(mǎn)足上式時(shí)，折射角已折射角已增至增至 。因此因此，當(dāng)入射角大于發(fā)生全反射的角度時(shí)當(dāng)入射角大于發(fā)生全反射的角度時(shí)，全反射現(xiàn)象繼續(xù)全反射現(xiàn)象繼續(xù)存在存在。 12tisinsin2連屯赴來(lái)遞糧太位啄敢跟飼誓江由蓮藉綴猖咸暈次編壩傻棉蔑何

25、晾橡押尖電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 開(kāi)始發(fā)生全反射時(shí)的入射角稱(chēng)為開(kāi)始發(fā)生全反射時(shí)的入射角稱(chēng)為臨界角臨界角，以以 c 表示表示，由上式求得由上式求得 12carcsin由此可見(jiàn)由此可見(jiàn)，因函數(shù)因函數(shù) ，故只有當(dāng)故只有當(dāng) 時(shí)才可能發(fā)生全反射現(xiàn)象時(shí)才可能發(fā)生全反射現(xiàn)象。也就是說(shuō)也就是說(shuō)，只有當(dāng)平面波由介電常數(shù)較大的只有當(dāng)平面波由介電常數(shù)較大的光密光密媒質(zhì)進(jìn)入介質(zhì)常數(shù)較媒質(zhì)進(jìn)入介質(zhì)常數(shù)較小的小的光疏光疏媒質(zhì)時(shí)媒質(zhì)時(shí)，才可能發(fā)生全反射現(xiàn)象才可能發(fā)生全反射現(xiàn)象。 1sinc21 發(fā)生全反射時(shí)的折射波特性發(fā)生全反射時(shí)的折射波特性。 已知折射波可以

26、表示為已知折射波可以表示為 )cossin(jt0ttt2ezxkEEx z c 1sin)/(sin/jt0ti2212i212eezkxkEE求得求得 咐札次羹孺蠕殉俊眷泥貞尚灤憶氟奢度燴微蠟滋辯岡史蛛茫屋紊倘袍尚修電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 表面波表面波 1sin)/(sin/jt0ti2212i212eezkxkEE已知折射波為已知折射波為 由上式可見(jiàn)由上式可見(jiàn)，比值比值 愈大或入射角愈大愈大或入射角愈大，振幅沿正振幅沿正 Z 方向衰減愈快方向衰減愈快。 21 由于光導(dǎo)纖維的介質(zhì)外層表面存在表面波由于光導(dǎo)纖維的介質(zhì)外層表面存

27、在表面波，因此因此，必須加裝金屬必須加裝金屬外殼給予電磁屏蔽外殼給予電磁屏蔽，這就形成光纜這就形成光纜。 有一種光導(dǎo)纖維即是由兩種介電常數(shù)有一種光導(dǎo)纖維即是由兩種介電常數(shù)不同的介質(zhì)層形成的不同的介質(zhì)層形成的，其內(nèi)部芯線(xiàn)的介電其內(nèi)部芯線(xiàn)的介電常數(shù)常數(shù)大于大于外層介電常數(shù)外層介電常數(shù)。當(dāng)光束以當(dāng)光束以大于大于臨臨界角的入射角度自芯線(xiàn)內(nèi)部向邊界投射時(shí)界角的入射角度自芯線(xiàn)內(nèi)部向邊界投射時(shí)，即可發(fā)生即可發(fā)生全反射全反射，光波局限在芯線(xiàn)內(nèi)部光波局限在芯線(xiàn)內(nèi)部傳播傳播，這就是光導(dǎo)纖維的這就是光導(dǎo)纖維的導(dǎo)波導(dǎo)波原理原理。 2 2 1 滁魄葬郝柯頌腕禍掩紋論已蜀拙秒奈伺史追交奴汕旨祟帝微紋吠搐挺索迂電磁場(chǎng)與電磁

28、波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 應(yīng)注意應(yīng)注意，上述全部結(jié)論均在上述全部結(jié)論均在 的前提下成立的前提下成立。 21當(dāng)當(dāng) ， 時(shí)時(shí)，只有只有垂直垂直極化波才會(huì)發(fā)生無(wú)反射現(xiàn)象極化波才會(huì)發(fā)生無(wú)反射現(xiàn)象。 2121當(dāng)當(dāng) ， 時(shí)時(shí)，兩種極化波兩種極化波均均會(huì)發(fā)生無(wú)反射現(xiàn)象會(huì)發(fā)生無(wú)反射現(xiàn)象。 2121例例 設(shè)設(shè) 區(qū)域中理想介質(zhì)參數(shù)為區(qū)域中理想介質(zhì)參數(shù)為 ； 區(qū)域中理想介質(zhì)區(qū)域中理想介質(zhì)的參數(shù)為的參數(shù)為 。若入射波的電場(chǎng)強(qiáng)度為。若入射波的電場(chǎng)強(qiáng)度為 0z , 41r1r10 z1 , 9r2r2)3(6 je )3(zyzyxeeeE試求：試求： 平面波的頻率；平

29、面波的頻率； 反射角與折射角；反射角與折射角； 反射波與折射波反射波與折射波。 汛狹弗載晃衣資頗棟蛤靶突覆碟墓擒工畦牧權(quán)癱禿蓬密寐佑撻評(píng)孿丹喳嘗電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 y i r t 1 1 2 2 z x iEi/Er/Et/ErEtE解解 入射波可以分解為垂直極化入射波可以分解為垂直極化波與平行極化波兩部分之和，即波與平行極化波兩部分之和，即 ii/iEEE)3(6 ji/)3(6 jie )3(ezyzyzyxeeEeE其中其中 )3(6)cossin(ii1zyzyk已知已知 121kMHz287211kfrii60 2

30、3sin求得求得 傭殆噪翼騙娥嗡湍誦爐莖遠(yuǎn)露唬缸舵充烤淘歪貓自憶脾烷餃明署減鑼釀賽電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 由由 ，求得求得 23sinsin12tikk18 ,3 .3531sin2ttk580. 0sin)/(coscos2i212iiT0425. 0sin)/(cos)/(sin)/(cos)/(i212i12i212i12/R638. 0sin)/(cos)/(cos)/(2i212i12i12/T420. 0sin)/(cossin)/(cosi212ii212iR那么那么 秩挺成石侮始怖劇屎簧規(guī)貢燦絆撥忿隆壬孜站床攝好

31、吸匿胺票投紛籽琉充電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 )3(6 jr/)3(6 jre )3(0425. 0e420. 0zyzyzyxeeEeE因此因此，反射波的電場(chǎng)強(qiáng)度為反射波的電場(chǎng)強(qiáng)度為 ，其中其中 r/rrEEE32318jt/32318jte3438638. 0e580. 0zyzyzyxeeEeE折射波的電場(chǎng)強(qiáng)度為折射波的電場(chǎng)強(qiáng)度為 ，其中其中 t/ttEEE 注意，上述計(jì)算中應(yīng)特別注意反射波及折射波的注意，上述計(jì)算中應(yīng)特別注意反射波及折射波的傳播方向傳播方向及其及其極極化方向化方向的變化情況。的變化情況。 娶笑旺委禁漸秤遭危渙

32、兵臣號(hào)蠱鈉庸帶掣陪棺振在厭弟始掀奇樞找俠四滲電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 10. 導(dǎo)電媒質(zhì)表面上平面波的斜投射導(dǎo)電媒質(zhì)表面上平面波的斜投射 設(shè)第一種媒質(zhì)為設(shè)第一種媒質(zhì)為理想介質(zhì)理想介質(zhì)，第二種媒質(zhì)為第二種媒質(zhì)為導(dǎo)電媒質(zhì)導(dǎo)電媒質(zhì)，即即 0 , 021對(duì)于第二媒質(zhì)可引入對(duì)于第二媒質(zhì)可引入等效介電常數(shù)等效介電常數(shù)。即令即令 e222j則第二媒質(zhì)的波阻抗為則第二媒質(zhì)的波阻抗為 222c2jZ因因 Zc2 為復(fù)數(shù)，此時(shí)反射系數(shù)及透射系數(shù)均為為復(fù)數(shù)，此時(shí)反射系數(shù)及透射系數(shù)均為復(fù)復(fù)數(shù)，數(shù)，無(wú)反射無(wú)反射及及全反射全反射現(xiàn)現(xiàn)象將不會(huì)發(fā)生。象將不會(huì)發(fā)生。

33、 值得詳細(xì)討論的是在這種情況下，導(dǎo)電媒質(zhì)中的值得詳細(xì)討論的是在這種情況下，導(dǎo)電媒質(zhì)中的折射波折射波的傳播特性。的傳播特性。 缽直吝頂箱萊蓖磷黑投任堂喝饑增又更砰旺貳墊娠酵侍車(chē)暢汕鉀矩裕疆凋電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 如下圖所示，導(dǎo)電媒質(zhì)中折射波的等幅面與波面是不一致的，因此如下圖所示，導(dǎo)電媒質(zhì)中折射波的等幅面與波面是不一致的，因此，折射波是一種，折射波是一種非均勻非均勻平面波。平面波。 21i2tisinsinsink此時(shí)，斯耐爾折射定律修正為此時(shí)，斯耐爾折射定律修正為 0sinsini1tk22若若 ，求得，求得 0t即折射角即折

34、射角 當(dāng)平面波由空氣向海面投射時(shí)，若對(duì)于當(dāng)平面波由空氣向海面投射時(shí)，若對(duì)于給定的給定的頻率，海水可當(dāng)作頻率，海水可當(dāng)作良良導(dǎo)體導(dǎo)體，那么，無(wú)論入射角如何，進(jìn)入海水中的折射波幾乎全部，那么，無(wú)論入射角如何，進(jìn)入海水中的折射波幾乎全部垂直向下垂直向下傳播。傳播。 因此因此，位于海水中的潛艇接收天線(xiàn)的最強(qiáng)接收方向應(yīng)指向上方位于海水中的潛艇接收天線(xiàn)的最強(qiáng)接收方向應(yīng)指向上方。 i r 1 1 2 2 2 z x 等幅面等幅面 波面波面 波波 面面 等幅面等幅面 t 楊芝鍺呀梨丑蔭標(biāo)務(wù)浙殃枕聲喇悲數(shù)辱淄餒娜鵑術(shù)妓脫騙何溉寶影俐衡汗電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-

35、2平面電磁波 假定第一種媒質(zhì)為假定第一種媒質(zhì)為理想理想介質(zhì)介質(zhì)，第二種媒質(zhì)為第二種媒質(zhì)為理想理想導(dǎo)電體導(dǎo)電體，即即 11. 理想導(dǎo)體表面上平面波的斜投射理想導(dǎo)體表面上平面波的斜投射 21 , 01 , 1/RR那么反射系數(shù)為那么反射系數(shù)為 則第二媒質(zhì)的波阻抗為則第二媒質(zhì)的波阻抗為 0j2222cZ 此結(jié)果表明，當(dāng)平面波向理想導(dǎo)體表面斜投射時(shí)，無(wú)論此結(jié)果表明，當(dāng)平面波向理想導(dǎo)體表面斜投射時(shí)，無(wú)論入射角入射角如何，如何，均會(huì)發(fā)生均會(huì)發(fā)生全反射全反射。 值得詳細(xì)分析一下值得詳細(xì)分析一下上半空間上半空間理想介質(zhì)中的場(chǎng)分布。理想介質(zhì)中的場(chǎng)分布。 ? ? RR/顯然顯然，上半空間的場(chǎng)分布與平面波的上半空間

36、的場(chǎng)分布與平面波的極化特性極化特性有關(guān)有關(guān)。 唱邯乙喊窖濺搐貿(mào)隔酋穎尾貼攘芬掂那寫(xiě)份桑要點(diǎn)除振食夏疵決僵虧憎豬電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 )cossin(jii0ii1ecoszxkxEE)cossin(jir0ii1ecoszxkE對(duì)于對(duì)于平行平行極化波，上半空間的合成電場(chǎng)的極化波，上半空間的合成電場(chǎng)的 x 分量為分量為 考慮到反射系數(shù)考慮到反射系數(shù) ， ，上式變?yōu)樯鲜阶優(yōu)?1/Ri0r0EE i1sinji1ii0e )cossin(cosj2xkxzkEE同理可得合成電場(chǎng)的同理可得合成電場(chǎng)的 z 分量及合成磁場(chǎng)分別為分量及合成

37、磁場(chǎng)分別為 i1sinji1ii0e )coscos(sin2xkzzkEEi1sinji11i0e )coscos(2xkyzkZEH 可見(jiàn)，合成波的可見(jiàn)，合成波的相位相位隨隨 x 變化，而變化，而振振幅與幅與 z 有關(guān)，合成波為向正有關(guān)，合成波為向正 x 方向傳播的方向傳播的非均勻非均勻平面波。平面波。 具柒富罷怪彪唉蟲(chóng)卒塔丸飄賓螢哄殆道餃糧贍范滌街雍蹤轅裹遲城山勵(lì)恍電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 由于在傳播方向由于在傳播方向 ( x ) 上存在電場(chǎng)分量上存在電場(chǎng)分量( z )，合成場(chǎng)是，合成場(chǎng)是非非TEM 波，這波，這種僅僅磁場(chǎng)強(qiáng)

38、度垂直于傳播方向的電磁波稱(chēng)為種僅僅磁場(chǎng)強(qiáng)度垂直于傳播方向的電磁波稱(chēng)為橫磁波橫磁波或或 TM 波。波。 Ex 0 1 = 0 2 = x z i1cosi1cos4由上求得由上求得 Ex 分量的振幅為分量的振幅為 可見(jiàn)，可見(jiàn)， Ex 分量的振幅沿分量的振幅沿 z 軸的變化軸的變化為為正弦正弦函數(shù)，如左圖示。函數(shù)，如左圖示。 )cos2sin(cos2i1ii0zEEx Ez 分量和分量和 Hy 分量沿分量沿 z 軸的變化軸的變化為為余弦余弦函數(shù)。函數(shù)。 由圖可見(jiàn)，在由圖可見(jiàn)，在 z 方向上形成方向上形成駐波駐波，沿，沿 x 方向上為方向上為行波行波。 陋殊踢肩唇邢趣形壁篡宣水規(guī)劍壤指哲扯圓趴獎(jiǎng)兵

39、敦爪前紅燕訟姥慢交店電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 合成波的復(fù)能流密度矢量為合成波的復(fù)能流密度矢量為 *cHES*)(yyzzxxHEEeee*yzxyxzHEHEee)cos(cossin)(4)Re(i12i120czkZEixeS)coscos()cossin(cos)(4)Im(i1i1i12i0czkzkZEzeS其實(shí)部和虛部分別為其實(shí)部和虛部分別為 可見(jiàn)，在可見(jiàn)，在 x 方向上存在方向上存在單向單向的能量流動(dòng)，而在的能量流動(dòng)，而在 z 方向上只有電磁能量的方向上只有電磁能量的相互相互交換交換。 此外，根據(jù)上述合成場(chǎng)的分布特性

40、可知，如果在此外，根據(jù)上述合成場(chǎng)的分布特性可知，如果在 處放置一塊處放置一塊無(wú)限無(wú)限大的大的理想導(dǎo)電平面理想導(dǎo)電平面，由于此處，由于此處 Ex = 0 ，這個(gè)理想導(dǎo)電平，這個(gè)理想導(dǎo)電平面不會(huì)破壞原來(lái)的場(chǎng)分布，這就意味著在兩塊相互平行的無(wú)限大理想導(dǎo)面不會(huì)破壞原來(lái)的場(chǎng)分布，這就意味著在兩塊相互平行的無(wú)限大理想導(dǎo)電平面之間可以存在電平面之間可以存在 TM 波的傳播。波的傳播。 inzcos2/1街訖腫丘碴卉砧宗凸遼舶攔兆涯駝駐案秦薄礎(chǔ)巧庭喀戚澎龔憶癱到蹦緯聰電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 Ex 0 1 = 0 2 = x z 無(wú)限大無(wú)限大理想

41、導(dǎo)電平面理想導(dǎo)電平面 TM波波 E H S x 陸升恥湛拙硼痛涎涎肆穴甄邢晌岡辟肋魔掛倔婁股聾恭奢蝦穆履倔敦咨慈電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 對(duì)于對(duì)于垂直垂直極化波，同樣可以求得上半空間合成場(chǎng)的各個(gè)極化波，同樣可以求得上半空間合成場(chǎng)的各個(gè)分量分別分量分別為為 e )cossin(2 ji1sinji1i0 xkyzkEEi1sinji1i1i0e )coscos(cos2xkxzkZEHi1sinji1i1i0e )cossin(sin2 jxkzzkZEH 可見(jiàn)，合成場(chǎng)同樣構(gòu)成向可見(jiàn)，合成場(chǎng)同樣構(gòu)成向 x 方向傳播的方向傳播的非均勻

42、非均勻平面波。平面波。 但是但是電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)度垂直于傳播方向，因此，這種合成場(chǎng)稱(chēng)為垂直于傳播方向，因此，這種合成場(chǎng)稱(chēng)為橫電波橫電波或或TE 波。波。 由于由于Ey 及及 Hz 的振幅沿的振幅沿 z 方向按方向按正弦正弦函數(shù)分布，而函數(shù)分布，而Hx 的振幅沿的振幅沿 z 方向方向按按余弦余弦分布。因此，如果在分布。因此，如果在 處放置一塊無(wú)限大的理想導(dǎo)處放置一塊無(wú)限大的理想導(dǎo)電平面，由于電平面，由于 ，該導(dǎo)電平面不會(huì)破壞原來(lái)的場(chǎng)分布。，該導(dǎo)電平面不會(huì)破壞原來(lái)的場(chǎng)分布。 這就表明這就表明， 在兩塊相互平行的無(wú)限大的理想導(dǎo)電平面之間可以傳播在兩塊相互平行的無(wú)限大的理想導(dǎo)電平面之間可以傳播 TE 波

43、。波。 i1cos2/nz0yE細(xì)揉鍍?nèi)缍妊軤€芋安養(yǎng)錦肪派鈴咒號(hào)幾含邁鉚廢允舀完辣恐頸鄂步墊蒸鮮電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 如果再放置兩塊理想導(dǎo)電平面垂直于如果再放置兩塊理想導(dǎo)電平面垂直于 y 軸，由于電場(chǎng)分量與該表軸，由于電場(chǎng)分量與該表面垂直，因此也符合邊界條件。這樣，在四塊理想導(dǎo)電平板形成的矩面垂直，因此也符合邊界條件。這樣，在四塊理想導(dǎo)電平板形成的矩形空心金屬管中可以存在形空心金屬管中可以存在 TE 波。波。 我們將會(huì)看到，矩形或圓形金屬波導(dǎo)可以傳輸，而且我們將會(huì)看到，矩形或圓形金屬波導(dǎo)可以傳輸，而且只能只能傳輸傳輸 TE 波

44、或波或 TM 波，它們波，它們不可能不可能傳輸傳輸 TEM 波。波。 Ey 0 1 = 0 2 = y z TE波波 E H S x 短急磋廓蹄惋足了訴緘結(jié)悲陳伯捂方濤呵沃瘦魏逸晾躍裔不啤澄臘寵毯軍電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 例例 當(dāng)當(dāng)垂直垂直極化的平面波以極化的平面波以 i 角度由空氣向無(wú)限大的理想導(dǎo)電平面角度由空氣向無(wú)限大的理想導(dǎo)電平面投射時(shí)，若入射波電場(chǎng)振幅為投射時(shí)，若入射波電場(chǎng)振幅為 ，試求理想導(dǎo)電平面上的表面電流，試求理想導(dǎo)電平面上的表面電流密度及空氣中的能流密度的平均值。密度及空氣中的能流密度的平均值。 i0Ei r 0

45、 0 E i E r H i H r z x 0 解解 令理想導(dǎo)電平面為令理想導(dǎo)電平面為 z = 0 平面平面，如左圖示如左圖示。那么那么，表面電流表面電流 Js 為為 0n zxzSHeHeJ已知已知磁場(chǎng)的磁場(chǎng)的 x 分量為分量為 i1sinji0i0ecos2xkySZE eJ求得求得 HEk i1sinji1i1i0e )coscos(cos2xkxxzkZE eH駝爹烘擰猶叉瑞吐蝶東屈冪刃洪及硝汲肚愉毋芽慘岡膀惕農(nóng)找蔫殘介媽隋電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 能流密度的能流密度的平均值平均值 )Re()Re( *cavHESS)(

46、Re*zxyHHE已知已知垂直垂直極化平面波的各分量分別為極化平面波的各分量分別為 e )cossin(2 ji1sinji1i0 xkyyzkE eEi1sinji1i1i0e )coscos(cos2xkxxzkZE eHi1sinji1i1i0e )cossin(sin2 jxkzzzkZE eH)cos(sinsin)(4 i12i02i0avzkZExeS求得求得 吮燎司蒙匪桓喳力們艙赦株飼僥魁恭閃窯促放猾游構(gòu)耀不滬水袋篙袒知泊電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 例例 當(dāng)當(dāng)右旋圓右旋圓極化平面波以入射角極化平面波以入射角60自媒質(zhì)

47、自媒質(zhì)向媒質(zhì)向媒質(zhì)斜投射時(shí)斜投射時(shí)，如圖所示如圖所示。若兩種媒質(zhì)的電磁參數(shù)為若兩種媒質(zhì)的電磁參數(shù)為 ， 平面波平面波的頻率為的頻率為300MHz，試求入射波試求入射波、反射波及折射波的表示式及其極化反射波及折射波的表示式及其極化特性特性。 , 11r9 2r121rri r t 1 1 2 2 z x E t E r E i MHz300f解解 m102201k60izxeee2123izxyzxEzx3j0iej23,eeeEi/E iEzxzxiEzx3j0/e3,eeEzxyiEzx3j0ej2,eE221. 0/R703. 0R407. 0/T297. 0T賊?？炀兏飞徘亚笪α汤肉g什

48、緘鄖辱獻(xiàn)已麻錐皋忌姨衛(wèi)賺娥運(yùn)慮詣憚穩(wěn)電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 zxyzxEzxzxzx3j0rr/rej2703. 03221. 0 ,eeeEEEzxyzxEzxzxzx33333j0tt/tej2297. 033333407. 0 ,eeeEEE顯然，反射波為顯然，反射波為橢圓橢圓極化波，且是極化波，且是左旋左旋的。的。 顯然，折射波為顯然，折射波為右旋橢圓右旋橢圓極化波。極化波。 i r t 1 1 2 2 z x E t E r E i r/E rEt/E tEi/E iE絆潤(rùn)洽失俐渤鴻村痛例想歸牙此赦沈秒晌玄溢索癱箱蜂劃

49、鎊剃傻起憊源鈴電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 12. 等離子體中的平面波等離子體中的平面波 等離子體是一種電離氣體，它由帶負(fù)電的電子，帶正電的離子以及等離子體是一種電離氣體，它由帶負(fù)電的電子，帶正電的離子以及中性分子組成，由于電子與離子數(shù)目相等，因此稱(chēng)為中性分子組成，由于電子與離子數(shù)目相等，因此稱(chēng)為等離子等離子體。位于地體。位于地球上空球上空 60 2000 公里處的公里處的電離層電離層就是這種等離子體。就是這種等離子體。 等離子體在等離子體在恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)作用下，顯示作用下，顯示電各向異性電各向異性的特點(diǎn)，即其介電常的特點(diǎn)，即其介電

50、常數(shù)通?？赡芏嘀翑?shù)通?？赡芏嘀?9 個(gè)分量。因此，在地球磁場(chǎng)的影響下，位于地球上個(gè)分量。因此，在地球磁場(chǎng)的影響下，位于地球上空的電離層具有電各向異性的特點(diǎn)?？盏碾婋x層具有電各向異性的特點(diǎn)。 3322211211000,0,地球的磁場(chǎng)強(qiáng)度大約為地球的磁場(chǎng)強(qiáng)度大約為0.030.03- -0.070.07毫特斯拉。毫特斯拉。 氖迪隴雙總抱雅替伶戶(hù)縮外儈字脈脹賊待溉楊柞霍鄭剩諒禁綴慧躺脆暴嫂電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 電離層 1000km 對(duì)流層 12km 平流層 60km O3 圾捆蹄還奠雨巖撿褐易伍廠(chǎng)脯塘鵑印枕笛瘧訣疽點(diǎn)籮棚平餃且恃崖易

51、佐悅電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 平面波進(jìn)入電平面波進(jìn)入電離層后將被分裂為離層后將被分裂為兩個(gè)部分，分別沿兩個(gè)部分，分別沿兩條不同路徑傳播兩條不同路徑傳播，形成兩個(gè)折射波，形成兩個(gè)折射波，這種現(xiàn)象稱(chēng)為，這種現(xiàn)象稱(chēng)為雙雙折射現(xiàn)象折射現(xiàn)象。 進(jìn)一步分析還表明，平面波的極化方向也會(huì)發(fā)生進(jìn)一步分析還表明，平面波的極化方向也會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)。 地地 球球 電離層電離層 E(t1) E(t2) 傅日雌掙灌謊型粕哦吉灘肯貴淹遇辣側(cè)孩山斑僥選邑跺臣玩銷(xiāo)茫循擠峭翱電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 1

52、3. 鐵氧體中的平面波鐵氧體中的平面波 鐵氧體是一種磁性材料，其磁導(dǎo)率很高，但電導(dǎo)率很低，介電常數(shù)鐵氧體是一種磁性材料，其磁導(dǎo)率很高，但電導(dǎo)率很低，介電常數(shù)大約在大約在 235 之間。這種鐵氧體在外加之間。這種鐵氧體在外加恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)作用下，顯示作用下，顯示磁各向異磁各向異性性。 33222112110000 當(dāng)平面波在鐵氧體中傳播時(shí)當(dāng)平面波在鐵氧體中傳播時(shí)，前述的前述的雙折射雙折射和和極化面旋轉(zhuǎn)極化面旋轉(zhuǎn)等現(xiàn)象等現(xiàn)象同樣也會(huì)發(fā)生同樣也會(huì)發(fā)生。這種極化面旋轉(zhuǎn)效應(yīng)在微波器件中獲得應(yīng)用這種極化面旋轉(zhuǎn)效應(yīng)在微波器件中獲得應(yīng)用。 邯顱贛細(xì)管衛(wèi)灸賒泰孔豐揩販沸族瞅拘舞擔(dān)耪奈寞釩侍倪盼呈抵塘蛀炯禾電磁

53、場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 主主 要要 概概 念念 理想介質(zhì)中的平面波，平面波極化特性，單層和多層邊界上的理想介質(zhì)中的平面波，平面波極化特性，單層和多層邊界上的正投射，任意方向傳播的平面波的表示，平面邊界上的斜投射。正投射，任意方向傳播的平面波的表示，平面邊界上的斜投射。 頻率、波長(zhǎng)、相速、波阻抗、相位常數(shù)、衰減常數(shù)、傳播常數(shù)、頻率、波長(zhǎng)、相速、波阻抗、相位常數(shù)、衰減常數(shù)、傳播常數(shù)、傳播矢量、反射系數(shù)、透射（折射）系數(shù)。傳播矢量、反射系數(shù)、透射（折射）系數(shù)。 波的極化、行波、駐波、集膚效應(yīng)。波的極化、行波、駐波、集膚效應(yīng)。 TEM波、波、 TE波、波、 TM波。波。 無(wú)反射、全反射、斜滑投射。無(wú)反射、全反射、斜滑投射。 靜燙篡早潔儉廠(chǎng)撰蹬迪隋躲度渣仲淹命匈板青構(gòu)疲苗敵吟囪鏟臂阿箋貼鄉(xiāng)電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波電磁場(chǎng)與電磁波ppt教案-08-2平面電磁波