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电磁场理论讲稿 第 21 讲 平面电磁波 ( 续 )

电磁场理论讲稿 第 21 讲 平面电磁波 ( 续 ). 电子信息工程学院. 本节内容. 本 节 内 容. 正弦时变场中复数形式场定律及分析方法 复数形式场定律中均匀平面法的解 复数坡印廷定理 有耗媒质中的均匀平面波解 相速，群速，色散 电磁波的极化 波的分解 向任意方向传播的均匀电磁波. 正弦律时变场 ( 时谐电磁波 ). 正弦解 :. 与时间的关系为. 或. 例如 :. 引入复矢量 : 表示符号. 为 的共轭. 同理 :. 复数形式场解. 注意：. 简单媒质中的复数形式场定律. 作业 : 由简单媒质的场定律推导复数形式场定律.

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电磁场理论讲稿 第 21 讲 平面电磁波 ( 续 )

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Presentation Transcript

  1. 电磁场理论讲稿第21讲 平面电磁波(续) 电子信息工程学院

  2. 本节内容 本 节 内 容 • 正弦时变场中复数形式场定律及分析方法 • 复数形式场定律中均匀平面法的解 • 复数坡印廷定理 • 有耗媒质中的均匀平面波解 • 相速，群速，色散 • 电磁波的极化 • 波的分解 • 向任意方向传播的均匀电磁波

  3. 正弦律时变场(时谐电磁波) 正弦解: 与时间的关系为 或 例如: 引入复矢量: 表示符号

  4. 为 的共轭

  5. 同理:

  6. 复数形式场解 注意：

  7. 简单媒质中的复数形式场定律 作业:由简单媒质的场定律推导复数形式场定律

  8. 正弦律均匀平面波

  9. 齐次复数波方程 同理

  10. z方向传播的平面波（z=常数为等相面） 可得：两组独立解 以其中一组解的求解为例

  11. 解： 同理：

  12. V（速度） V（速度）

  13. -z方向传的波 +z方向传的波 正z方向 负z方向

  14. 物理含义 从场的时域表达式： 可知： 代表了相位。 弧度/时间：波相位随时间的变化 弧度/距离：波相位随空间的变化

  15. x z 0 y + z 方向传播的波为例，分析电磁场分量间的关系 以向 a = 0 为简单起见设： 2 相位

  16. 单色平面电磁波的特性 • 电磁波为横波,E、H都与传播方向垂直； • E、H互相垂直 • E、H同相 电场、磁场空间关系

  17. 合成波的相位与 无关 且 与 间有 的相差 此波为纯驻波 对应时域表达式

  18. 合成波幅度沿z轴呈正弦规律变化 波节点 波腹点 波节点 波腹点 作业：求解E,H的波节波腹点，画出在不同z值时波振幅的示意曲线，并总结规律

  19. 纯驻波的特性 1.相位上 电场： 磁场：

  20. 2.空间位置上 电场： 磁场： x方向 3.方向上 电场： y方向 磁场： “三个90度”关系

  21. 驻波波动过程: 将观察点置于某一波面上,随着时间的增加,观察点 作上下振动。 画p363上的图10.4 驻波形成过程 进入稳态的驻波

  22. 作业 P403-405：10，15，22，24

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