文档介绍：§5-5 理想介质中的均匀平面电磁波
在无源理想介质空间中
均匀平面波:波阵面(等相位面)为平面,且在波阵面(等相位面)上各点的场强都相等的电磁波。
波阵面:在波的传播方向上,任意时刻波前到达的各点构成的曲面。
由此可以推出由场量表示波动方程为:
对于时谐电磁场,以上两式的复数形式为
其中:
齐次亥姆霍兹方程
假设均匀平面电磁波沿z轴方向传播,电场与 x 轴平行,即
代入由场量表示波动方程为:
解为:
其中:
其中:
2. 解的物理意义
正向行波或入射波
反向行波或反射波
3. 时谐场的解
正弦均匀平面电磁波场方程为
其通解为:
式中和为两个复常数,对应的时域表达形式为:
另外:
假设正弦均匀平面电磁波沿任意方向ak传播,定义平面电磁波的波矢量k 为
其中k为波数。等相位平面方程为:
电场和磁场可以分别写为:
电场和磁场之间的关系为:
【例1 】电磁波的磁场为A/m。试求:(1) 频率和波长;(2) 电场强度;(3) 坡印廷矢量的平均值。
[解]
【例2 】电磁波的电场
试求:(1)频率与波长(2)磁场强度(3)坡印廷矢量的平均值。
[解]
§5-6 均匀平面电磁波的反射和透射
由边界条件
反射定律和透射定律:
通常,且被称为介质的折射率。
平行极化
由边界条件:
联立求解得:
一般按电场强度在介质交界面的切向分量分别定义反射系数和透射系数如下:
一般,两式可转化为: