电磁场与电磁波第6章习题答案.doc

第6章习题答案 6-1 在、、的媒质中，有一个均匀平面波，电场强度是 若已知，波在任意点的平均功率流密度为，试求： （1）该电磁波的波数相速波长波阻抗 （2），的电场 （3）时间经过之后电场值在什么地方？ （4）时间在时刻之前，电场值在什么地方？ 解：（1） （2）∵ ∴ （3） 往右移 （4） 在点左边处 6-8微波炉利用磁控管输出的2.45GHz频率的微波加热食品，在该频率上，牛排的等效复介电常数。求： （1）微波传入牛排的穿透深度，在牛排内8mm处的微波场强是表面处的百分之几？ （2）微波炉中盛牛排的盘子是发泡聚苯乙烯制成的，其等效复介电常数 。说明为何用微波加热时，牛排被烧熟而盘子并没有被毁。 解：（1） （2）发泡聚苯乙烯的穿透深度 可见其穿透深度很大，意味着微波在其中传播的热损耗极小，所以不会被烧毁。 6-9 已知海水的，在其中分别传播或的平面电磁波时，试求： 解：当时， 当时， 故时，媒质可以看成导体，可以采用近似公式 而时媒质是半电介质，不能采用上面的近似公式。 （1） 当时 （2） 当时 ∴ 6-13 已知群速与相速的关系是 式中是相移常数，证明下式也成立 证：由得 ∴ 6-14 判断下列各式所表示的均匀平面波的传播方向和极化方式 （1） （5） （7） 解：（1）—z方向，直线极化。 （5）＋y方向，右旋圆极化。 （7）＋z方向，直线极化。 6-18 一个圆极化的均匀平面波，电场 垂直入射到处的理想导体平面。试求： （1）反射波电场、磁场表达式； （2）合成波电场、磁场表达式； （3）合成波沿z方向传播的平均功率流密度。 解：（1） 根据边界条件 故反射电场为 （2） （3） 6-21 均匀平面波从空气垂直入射于一非磁性介质墙上。在此墙前方测得的电场振幅分布如图所示，求：（1）介质墙的；（2）电磁波频率f。 解：（1） ， （2）因为两相邻波节点距离为半波长， 所以 6-30 设区域中理想介质参数为、；区域中理想介质参数为、。若入射波的电场强度为 试求：（1）平面波的频率； （2）反射角和折射角； （3）反射波和折射波。 解：（1）入射面为xz面，入射波可分解为垂直极化波和平行极化波两部分之和，即 已知得 （2） 由可得 （3） 因此，反射波的电场强度为，其中 折射波的电场强度为，其中 z/m 0.5 1.0 1.5 0 1 2 -1 -2 -3 题6-21图