电磁波中 和 的初相位并非相同_第1页
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文档简介

1、电磁波中和的初相位并非相同肖 军我们知道电磁波的传播速度与电场和磁场有关系式 （1）将上式两边同乘以可得 （2）若假设同相位的电场和磁场是分别按 （3）规律变化，由于 （4）（2）式又可写成形式为 （5）由此可知，有（3）式解的麦氏方程组应是 （6）综上可知，电磁波中的电场和磁场是同相位，还是相差，关键是要看它们是满足 （7）还是满足 （8）如果电磁波中的电场和磁场是满足（7）式，把 （9）代入（7）式，可得到 （10）显然，若（10）式能与麦氏场方程相容，就必有 （11）也即有 （12）此时的电场和磁场是同相位。如果电磁波中的电场和磁场是满足（8）式，把（9）式代入（8）式，可得到 （14）

2、显然，若（14）式能与麦氏场方程相容，就必有 （15）及 （16）把（15）式代入（9）式中，可知 （17）也即有 （18）此时电场和磁场的相位是相差。而且任意瞬间电磁波的能量密度恒等于电磁波能量密度的平均值，即 （19）电磁波的能流密度平均值为 （20）或 （21）关于电磁波中的电场和磁场非同相位也可以这样证明：由麦氏场方程知道，电场和磁场的峰值有如下关系， （22）与电磁场的能量密度有关系式 （23）由（22）（23）两式可知 （24）显然，只有令 （25）才能够得到 （26）比较（26）、（23）两式又可得到 （27）另外，由（23）式还知 （28）其中 （29）同理可证 （30）可见，对于电磁波，其电场（或磁场）都要写成复数形式才能进入计算。由于电场和磁场的相位相差，所以电磁场的能流密度公式的正确形式应是 （31）把（29）、（30）两式代入其中，则可求出电磁场的能流密度 （32）需要指出，根据麦克斯韦场方程证得的 （33）结果，当电场达到最大值时，磁场也确实是同时达到最大值。但是一定要注意，这里的磁场是在电场前

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