第五章 电磁辐射.ppt

文档介绍：第五章电磁波的辐射
电磁波常常是运动电荷辐射出来的。运动电荷辐射出电磁波,反过来电磁波也会影响运动电荷运动规律。
达朗伯方程和它的推迟势解
一、电磁场的矢量和标势
真空中麦氏方程
将(5)代入(1)得
整理得
注意:此时电场不是保守场,一般不存在势能的概念,标势失去作为电场中势能的意义。
(6)
二、达朗伯方程和洛伦兹条件
将(5)(6)式代入(2)得:
同理,将(6)式代入(3)得
由(7)(8)可知选择满足洛伦兹条件,即
(7)
(8)
(9)
则(7)(8)两式可简化为达朗伯方程
(10)
三、规范变换和规范不变性
由方程(5)(6)可知,用矢势和标势描述电磁场不是唯一的,即对于给定的并不是对应于唯一的。
即描述同一电磁场
变换不变性
(11)
四、达朗伯方程的解——推迟势
利用解波动方程的方法可以解方程(9)(10),得到矢势和标势的解为
若电流是一交变频率的交变电流,有
电偶极辐射
一、计算辐射场的几个公式
(1) 的公式
(2)标势的表示式
给定后, 可由洛伦兹条件解出,由洛伦兹条件
(3) 的表示式
(4) 的表示式
是最重要的矢量
近区
②感应区
③辐射区(远区)
O
二、矢势的展开式
小区域中电流产生的辐射的条件对于的关系,可以分为三种:
由于三个区域内场的特点不同,这里仅考虑远区
则
代入(1)中得
(1)
电偶极辐射
电四极辐射
磁偶极辐射
三、电偶极辐射
矢势展开式的第一项为
由于不是稳恒电流情况,而是迅变情况,则
1、可以证明
是电偶极矩
+Q
-Q
由此可见,振荡电偶极矩在远场产生的辐射为
证明: