色散和群速（精选）.ppt

文档介绍：第六章平面电磁波
色散和群速
主要内容
色散
群速
学****目的
掌握群速与相速的区别、关系
色散
在理想介质中,相速度为
可见,相速度是一个与频率无关的常数。
在导电媒质中,相速度为
可见,在损耗媒质中,相速度不再是一个常数,而是与频率相关的
函数。
不同频率的波将以不同的相速度传播,这种现象称为色散现象.
损耗媒质是一种色散媒质。
无色散媒质
色散媒质
群速度
下面讨论一种最简单的情况。假设色散媒质中同时存在两个线极化电磁波,它们的场强方向相同,振幅相同,频率不同,均沿z轴传播。它们的角频率和相位系数为
其合成波
其振幅是受调制的,按余弦规律变化的,称为包络波。如图中的虚线所示。
群速和相速
z
●
●
●
●
群速度vg定义:包络波上某一恒定相位点推进的速度。
设
则
故
即由
得
显然存在以下三种可能的情况:
此时相速与频率无关,称为无色散。
此时相速随频率升高而减小,称为正常色散
此时相速随频率升高而增大,称为反常色散或非正常色散。
(1)
(2)
(3)