文档介绍：从电磁场基本理论引出电磁波
1. 电磁场基本方程组的微分形式
() (1)
(2)
(3)
(4)
2. 引入动态位
由第3方程,令
(5)
称为动态矢量位。
由第2方程,代入,有
(6)
3. 导出达朗贝尔方程
在各向同性、线性、均匀媒质中,基于(1)式
代入构成方程、和(5)、(6)式,推得

基于(4)式
代入构成方程、和(5)、(6)式,推得

令
(7)
称为洛仑兹条件,有
(8)
(9)
称为动态位的达朗贝尔方程。
4. 达朗贝尔方程的解答
在无限大各向同性、线性、均匀媒质中,处于无源区域,动态位的达朗贝尔方程成为一维波动方程,其解答为
(10)
(11)
(12)
反映了动态位沿r - r´方向传播的特性:
①时刻P点的动态位值,并不决定于该时刻场源的激励,而是决定于时刻激励源的情况。反过来说,场源在时刻的激励,要经过一段时间,才能到达距源区R远处的观察点P,引起动态位的响应。这段推迟的时间就是传递电磁作用所需要的时间。
动态位的解答表示了这种推迟作用,所以又称动态位为推迟位。
②组合变量具有时间量纲,它反映动态位的波动性。凡是以为变量的函数都表示一个以为波速,沿= r - r´方向推进的波动。
③达朗贝尔方程解答的波动性,说明时变电磁场就是电磁波。电磁作用的传播不是瞬时完成的,即电磁波是以有限速度逐点传播的。其传播速度为
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式中
(16)
为真空中电磁波的传播速度。