210 likes | 354 Views
Elektryczno ść i Magnetyzm. Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk. Wykład dwudziesty ósmy 25 maja 2010. Z poprzedniego wykładu. Falowód planarny i prostokątny zbudowany z metalu. Mody TE i TM, prędkość fazowa i grupowa.
E N D
Elektryczność i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwudziesty ósmy 25 maja 2010
Z poprzedniego wykładu • Falowód planarny i prostokątny zbudowany z metalu. Mody TE i TM, prędkość fazowa i grupowa. • Mikrofala: załamanie, odbicie (także całkowite wewnętrzne, tunelowanie) • Opis fali elektromagnetycznej na granicy ośrodków nieprzewodzących • Światło jako fala elektromagnetyczna, światłowód wielomodowy i jednomodowy • Fala elektromagnetyczna terahercowa
d I b a Straty energii przy odbiciu (padanie prostopadłe) – nowy wariant Gęstość mocy (na jedn. powierzchni) = gęstość objętościowa energii prędkość fali Gęstość mocy traconej = moc w warstwie naskórkowej na jedn. powierzchni Oszacowanie (dla próżni): Dla miedzi = 1.7 10-8 m, przy 10 GHz d = 0.65 10-6 m Oszacowanie względnej straty przy odbiciu: /dRf = 2.5 10-2 / 377 jest rzędu 10-4 – bardzo małe straty dRf/ - rzędu 104 – kompletna bzdura! Wyjaśnienie: pole na powierzchni jest sumą pól fali padającej i odbitej
Wektor Poyntinga S = H Gęstość energii w fali elektromagnetycznej wynosi Gęstość mocy dostarczana przez falę na jednostkę powierzchni prostopadłej Rozważmy iloczyn wektorowy S = H. Ma on kierunek i zwrot wektora propagacji k ze względu na prostopadłość i prawoskrętność układu wektorów k, i H. Jego długość jest równa gęstości mocy na jednostkę powierzchni dostarczanej przez falę. Nosi on nazwę wektora Poyntinga i reprezentuje transport energii przez falę elektromagnetyczną. Strumień wektora Poyntinga reprezentuje moc fali elektromagnetycznej.
Antena dipolowa odbiorcza + + + + - - - - + + + + - - - -
Telefon komórkowy 900 MHz
Widmo fal elektromagnetycznych Podczerwień Tu byliśmy Promieniowanie terahercowe
Spektroskopia fourierowska FFT widmo interferogram Spektroskopia fourierowska jest wykorzystywana w obszarze od dalekiej podczerwieni do nadfioletu.
Dalsza podczerwień (rzędu 10-5 m) • Źródło: przedmioty o temperaturze porównywalnej z pokojową • Wykrywanie: termostos, dioda z półprzewodnika o małej przerwie energetycznej, kamera termowizyjna • Właściwości: nie przechodzi przez szkło (efekt cieplarniany) • Zastosowanie: medycyna, budownictwo, ...
Daleka podczerwień grzeje Albo ziębi?
Bliska podczerwień (rzędu 10-6 m) • Źródło: dioda półprzewodnikowa (na przykład pilot) • Wykrywanie: efekt cieplny, fototranzystor, kamera video • Właściwości: podobne do światła widzialnego, w szczególności przechodzi przez szkło • Zastosowanie: telekomunikacja światłowodowa, pilot TV, ...