电磁波的基本特性.pdf

第 2 章 电磁波的基本特性 第 2 章 电磁波的基本特性 第第 22 章章 电电磁磁波波的的基基本本特特性性 2.1 波的概念 2.1 波的概念 22..11 波波的的概概念念 2.2 电磁波的波方程 2.2 电磁波的波方程 22..22 电电磁磁波波的的波波方方程程 2.3 电磁波相速度和群速度 2.3 电磁波相速度和群速度 22..33 电电磁磁波波相相速速度度和和群群速速度度 2.4 波的散射 2.4 波的散射 22..44 波波的的散散射射 2.5 材料的折射率 2.5 材料的折射率 22..55 材材料料的的折折射射率率 2.6 波的反射和折射 2.6 波的反射和折射 22..66 波波的的反反射射和和折折射射 2.7 波在金属表面上的反射 2.7 波在金属表面上的反射 22..77 波波在在金金属属表表面面上上的的反反射射 2.1 电磁光波的基本概念 2.1 电磁光波的基本概念 22..11 电电磁磁光光波波的的基基本本概概念念 光是什么？ 1. 光是什么？ 1. 光光是是什什么么？？ 11.. 2.1.2. 电磁波的产生 2.1.2. 电磁波的产生 22..11..22.. 电电磁磁波波的的产产生生 由麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生变化的磁场，而变 由麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生变化的磁场，而变 由由麦麦克克斯斯韦韦的的电电磁磁场场理理论论，，变变化化的的电电场场产产生生变变化化的的磁磁场场，，而而变变 化的磁场又产生变化的电场，这样，变化电场和变化磁场之间 化的磁场又产生变化的电场，这样，变化电场和变化磁场之间 化化的的磁磁场场又又产产生生变变化化的的电电场场，，这这样样，，变变化化电电场场和和变变化化磁磁场场之之间间 相互依赖，相互激发，交替产生，并以一定速度由近及远地在 相互依赖，相互激发，交替产生，并以一定速度由近及远地在 相相互互依依赖赖，，相相互互激激发发，，交交替替产产生生，，并并以以一一定定速速度度由由近近及及远远地地在在 空间传播出去。这样就产生了电磁波。 空间传播出去。这样就产生了电磁波。 空空间间传传播播出出去去。。这这样样就就产产生生了了电电磁磁波波。。 1、电磁波的波源 1、电磁波的波源 11、、电电磁磁波波的的波波源源 我们知道，线圈L和电容C组成的电路可以产生电磁振荡，电 我们知道，线圈L和电容C组成的电路可以产生电磁振荡，电 我我们们知知道道，，线线圈圈LL和和电电容容CC组组成成的的电电路路可可以以产产生生电电磁磁振振荡荡，，电电 我们知道，线圈L和电容C组成的电路可以产生电磁振荡，电 我们知道，线圈L和电容C组成的电路可以产生电磁振荡，电 我我们们知知道道，，线线圈圈LL和和电电容容CC组组成成的的电电路路可可以以产产生生电电磁磁振振荡荡，，电电 磁振荡能够发射电磁波。但由LC组成普通振荡电路，有以下特点： 磁振荡能够发射电磁波。但由LC组成普通振荡电路，有以下特点： 磁磁振振荡荡能能够够发发射射电电磁磁波波。。但但由由LLCC组组成成普普通通振振荡荡电电路路，，有有以以下下特特点点：： 磁振荡能够发射电磁波。但由LC组成普通振荡电路，有以下特点： 磁振荡能够发射电磁波。但由LC组成普通振荡电路，有以下特点： 磁磁振振荡荡能能够够发发射射电电磁磁波波。。但但由由LLCC组组成成普普通通振振荡荡电电路路，，有有以以下下特特点点：： 1) 电磁场能量几乎分别集中于电容器和自感线圈内，不利于电 1) 电磁场能量几乎分别集中于电容器和自感线圈内，不利于电 11)) 电电磁磁场场能能量量几几乎乎分分别别集集中中于于电电容容器器和和自自感感线线圈圈内内，，不不利利于于电电 电磁场能量几乎分别集中于电容器和自感线圈内，不利于电 电磁场能量几乎分别集中于电容器和自感线圈内，不利于电 电电磁磁场场能能量量几几乎乎分分别别集集中中于于电电容容器器和和自自感感线线圈圈内内，，不不利利于于电电 磁波的辐射，所以必需设计能让能量辐射的电路。 磁波的辐射，所以必需设计能让能量辐射的电路。 磁磁波波的的辐辐射射，，所所以以必必需需设设计计能能让让能能量量辐辐射射