第3章平面电磁波1课件.pptVIP

第三章 平面电磁波的传播 3.1 无界理想介质中的均匀平面波 3.2 波的极化 3.3 无界损耗媒质中的均匀平面波 3.4 均匀平面波对平面分界面的垂直入射 3.5 均匀平面波对平面分界面的斜入射 3.1 无界理想介质中的均匀平面波 3、均匀平面波：场矢量（电场E和磁场H）只沿着传播方向变化，在与波传播方向垂直的无限大平面内， E、H的方向、振幅和相位保持不变的波。即：等相位面上E、H 处处相等的平面电磁波。 1、电磁波：变化的电磁场脱离场源后在空间的传播。 2、平面电磁波：等相位面为无限大平面的电磁波。 若电磁波沿 x 轴方向传播,则H=H(x,t),E=E(x,t) x方向传播的均匀平面波 电磁波的传播问题归结为在给定的边界条件和初始条件下求波动方程（亥姆霍兹方程）的解。 一、均匀平面波 直角坐标系中可表示为三个标量亥姆霍兹方程，对电场的x分量有： 正弦稳态，线性各向同性的均匀理想介质，无源区域（?=0，J =0），波动方程是齐次的亥姆霍兹方程： 据平面波特点，设 沿+z方向传播的波 沿-z方向传播的波 二、理想介质中的均匀平面波函数 讨论均匀无界空间，假定波源在左边，只有沿+z方向传播的波,有解 1、波阻抗（本征阻抗） 在自由空间有 E和H大小成比例，时间上同相，在空间相互垂直且都垂直于传播方向。 在自由空间有 2、相速度：等相位面在空间的移动速度。 在理想介质中，相速与频率无关，但与媒质参数有关。 三、理想介质中的均匀平面波的传播特点 波长：电磁波在传播方向上相位差为2?的两点间的距离 k(z+?)=kz+2? 相位常数（又称波数）：电磁波在传播方向每单位距离的相位改变。 ?=2?f k=2?/? Sav与z无关，电磁能量同向传播且沿途无损耗 3、波长与相位常数 4、电磁能量 四、小结： （2）电场E、磁场H与传播方向ez之间相互垂直，且遵循右手螺旋关系。 （1）电场和磁场都没有沿传播方向的分量，是横电磁波（TEM波） （3）电场和磁场的振幅不变，且大小成比例。 （4）波阻抗为实数，电场与磁场同相。 （5）电磁波的相速与频率无关。 （6）电磁波的波长与频率和媒质参数有关。 （7）电场能量等于磁场能量 （8）Sav与z无关，电磁能量同向传播且沿途无损耗 Hy Ex z * * * *