平面电磁

平面电磁Tag内容描述：<p>1、第 6 章 平面电磁波的传播,第 6 章 平面电磁波的传播, 电磁波：变化的电磁场脱离场源后在空间的传播。, 平面电磁波：等相位面为平面构成的电磁波。, 均匀平面电磁波：等相位面上E、H 处处相等的电磁波。 若电磁波沿z轴方向传播,则H=H(z,t),E=E(z,t)。, 平面电磁波知识结构框图。,6.1 电磁波动方程及均匀平面波,6.1.1 电磁波动方程, 媒质 均匀,线性,各向。</p><p>2、7.在任何方向传播的平面波，如果将平面波的传播方向设置为es，则垂直于es的平面是该平面波的波前，如下图所示。坐标原点到波前的距离为D，坐标原点的电场强度为E0。波面上P0点的场强是P点在波面上的随机点，坐标为(x，y，z)时，该点的位置矢量R为。向量R和传播方向es之间的角度为：距离D在这里，K称为传播向量，其大小是传播常数K，其方向是传播方向ES。r是空间中任意点的位置向量。如上图所示，传播方。</p><p>3、第八章平面电磁波,主要内容理想介质中的平面波，平面波极化特性，平面边界上的正投射，任意方向传播的平面波的表示，平面边界上的斜投射，各向异性媒质中的平面波。,1.波动方程,在无限大的各向同性的均匀线性媒质中，时变电磁场的方程为,上式称为非齐次波动方程。,式中,其中是外源。电荷体密度(r,t)与传导电流(E)的关系为,若所讨论的区域中没有外源，即J=0，且媒质为理想介质，即=0，此时传导电流为零。</p><p>4、一、 均匀平面波对分界面的垂直入射 二、 均匀平面波对多层介质分界平面的垂直入射 三、 均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射 四、 均匀平面波对多层介质分界平面的斜入射,讨论内容,入射方式：垂直入射、斜入射,媒质类型：,分析方法：,基本模型,1、 对导电媒质分界面的垂直入射,z 0中，导电媒质1的参数为,z 0中，导电媒质2的参数为,一、均匀平面波对分界平面的垂直入射,1、 对导电媒质分界面的垂直入射,媒质1中的入射波：,媒质1中的反射波：,一、均匀平面波对分界平面的垂直入射,1、 对导电媒质分界面的垂直入射,媒质1中的合成波：,媒质。</p><p>5、7. 任意方向传播的平面波 设平面波的传播方向为es，则与 es 垂直的平面为该平面波的波面 ，如下图示。 令坐标原点至波面的距离为d，坐 标原点的电场强度为E0，则波面 上 P0 点的场强应为 z y x d es P0 E0 波面 P(x, y, z) r 若令P 点为波面上任一点，其坐标 为(x, y, z)，则该点的位置矢量 r 为 令该矢量 r 与传播方向es的夹角为 ，则距离 d 可以表示为 考虑到上述关系，点的电场强度 可表示为 若令 上式为沿任意方向传播的平面波表达式。这里 k 称为传播矢量，其大小 等于传播常数 k ，其方向为传播方向 es ；r 为空间任一点的位置矢量。</p><p>6、17.3 平面电磁波17.3 平面电磁波 第十七章电磁场与电磁波第十七章电磁场与电磁波 1.麦克斯韦电磁场理论1.麦克斯韦电磁场理论 DE= BH= JE 0 = 确定的边 界条件下 解方程组 确定的边 界条件下 解方程组 介质方程介质方程 0 =D 0=B t B E = 微分方程组微分方程组 t D HJ =+ 0 17.3 平面电磁波17.3 平面电磁波 第十七章电磁场与电磁波第十七。</p><p>7、第八章 平面电磁波 主 要 内 容 理想介质中的平面波，平面波极化特性，平面边界 上的正投射，任意方向传播的平面波的表示，平面边界 上的斜投射，各向异性媒质中的平面波。 1. 波动方程 在无限大的各向同性的均匀线性媒质中，时变电磁场的方程为 上式称为非齐次波动方程。 式中 其中 是外源。电荷体密度 (r, t)与传导电流 (E ) 的关系为 若所讨论的区域中没有外源，即 J = 0 ，且媒质为理想介质， 即 = 0，此时传导电流为零，自然也不存在体分布的时变电荷，即 = 0，则上述波动方程变为 此式称为齐次波动方程。 对于研究平面波的传播特性。</p><p>8、电磁场,欢迎学习,四川大学电气信息学院 电工电子基础教学实验中心,麦克斯韦方程组,辅助方程：,电磁能流密度：,各种宏观电磁现象都可用特定条件下的麦氏方程组描述。,洛伦兹力：,5.1.1 电准静态场EQS,电场的有散源无旋性与静电场相同，称为电准静态EQS。,用洛仑兹规范 ，化简得到泊松方程,第五章 准静态电磁场,若磁场随时间变化很缓慢，即感应电场远小于库仑电场，忽略感应项 的作用。</p><p>9、引言 一、平面电磁波的概念 三、平面电磁波在无耗介质中的传播特性 二、均匀平面波的特性 四、均匀平面波在有耗媒质中的传播规律 五、均匀平面波的极化特性 六、均匀平面波对平面边界的垂直入射 七、多层介质分界面上的垂直入射 八、均匀平面波对平面边界的斜入射 九、电磁波的应用 例如：水波 问题：一个点源所 发射的电磁波的等 相位面是什么样？ 从麦克斯韦方程出发：在自由空间： 对第一方程两边取旋度 ， 根据矢量运算： 则 ： 磁场的波动方程 由此得：得 ： 所以： 可见： 均匀平面波满足一维波动方 程。 同理可得 ： 电场的波动方。</p><p>10、16-5 电磁波,1. 平面电磁波的波动方程,变化的电场和变化的磁场不断地交替产生，由近及远以有限的速度在空间传播，形成电磁波。最初由麦克斯韦在理论上预言，1888年赫兹进行了实验证实。,在无限大均匀绝缘介质(或真空)中，=0，=0，且介电常量 和磁导率 是常量。麦克斯韦方程简化为：,平面电磁波的波动方程,讨论一维问题,场量E 和H 是坐标 x 和时间 t 的函数。前述方程组可简化为：,平面电磁波的波动方程,经过一系列变换，得到,表明变化电磁场 Ey 和Hz 是按波动形式传播。,去掉Ey 和Hz 的下标 y 和 z，得,（E沿y方向）,（H 沿z方向）,平面电。</p><p>11、平面电磁波 1 时变电磁场以电磁波的形式存在于时间和空间这个统一的物理世界 2 研究某一具体情况下电磁波的激发和传播规律 从数学上讲就是求解在这具体条件下Maxwell equations或wave equations的解 3 在某些特定条。</p><p>12、第五章 平面电磁波,本章内容 5.1平面正弦电磁波在理想介质中传播 5.2平面正弦电磁波在导电介质中的传播 5.3良导体的趋肤效应和表面阻抗 5.4电磁波的色散和群速度 5.5电磁波的极化 5.6平面正弦电磁波对平面分界面的垂直入射 5.7平面正弦电磁波对理想导体平面的斜入射 5.8平面正弦电磁波对理想介质分界面的斜入射,5.1平面正弦电磁波在理想介质中传播,1. 波动方程及其求解方法,在4.2节。</p><p>13、第三节平面电磁波在导体中的传播及其 在导体表面的反射和折射 导体和绝缘体的差别是导体内有自由电子 当电磁波进入导体后必将引起传导电流 电场对传导电流做功使得电磁波的能量转化为焦耳热 可以预料 在导体中传播的电磁波是个衰减波 本节要点 1 导体中平面电磁波的数学表示 2 导体中平面电磁波的传播特征 3 衡量导体是否为良导体的判据 4 绝缘介质和导体分界面上的菲涅耳公式 一 导体内的自由电荷分布 静电。</p>