第」章 做波概急Q Microwave Concep 对电磁场与微波专业,《微波技术》是一门最重要 的基础课程。 究竟什么是微波?这是我们关心的首要问题。 从现象看,如果把电磁波按波长咸频率)划分,则 大致可以把300MHz3000GHz,(对应空气中浪长 λ是1m0.1mm)这一频段的电磁波称之为微波。 纵观“左邻右舍”它处于超短浪和红外光浪之间。 300MHZ 3000GHZ 超短波 Microwave 红外光图11
第1章 微波概念 Microwave Concept 对电磁场与微波专业,《微波技术》是一门最重要 的基础课程。 究竟什么是微波?这是我们关心的首要问题。 从现象看,如果把电磁波按波长(或频率)划分,则 大致可以把300MHz—3000GHz,(对应空气中波长 λ是1m —0.1mm)这一频段的电磁波称之为微波。 纵观“左邻右舍”它处于超短波和红外光波之间。 超短波 红外光 图 1-1
Maxwel程组的物理意义 作为注记:对于任何浪,浪长和频率与波速相关 v=/f (1-1) 因此,只用一个波长λ(或频率不能确定是何种 浪。例如,可以注意到声波也有浪长,这样就可构 成声浪与微波的相互作用。把微浪浪段单独列出来 必然有它的独特原因,也必然构成它独特的研究方 法。这正是本讲要解决的主要问题
一、Maxwell方程组的物理意义 作为注记:对于任何波,波长和频率与波速相关 因此,只用一个波长λ(或频率f)不能确定是何种 波。例如,可以注意到声波也有波长,这样就可构 成声波与微波的相互作用。把微波波段单独列出来, 必然有它的独特原因,也必然构成它独特的研究方 法。这正是本讲要解决的主要问题。 (1-1) v = f
Maxwel程组的物理意义 从理论上讲,一切电磁波(包括光波)在宏观媒质 中都服从 Maxwel程组。因此,深入研究和考察 它,将有助于了解电磁的深入含义。 人类首次实现的 Hertz电磁浪试验,从现在的眼 光来看,只是一个极近距离上的电火花收发实验 全不足为奇。然而,当时却轰动了学术界。人们不得 不坐下来认真思索:电磁波这个东西没有“脚”是怎 么走过去的。用学术性的语言则可以说是如何实现超 距作用的
从理论上讲,一切电磁波(包括光波)在宏观媒质 中都服从Maxwell方程组。因此,深入研究和考察 它,将有助于了解电磁波动的深入含义。 人类首次实现的Hertz电磁波试验,从现在的眼 光来看,只是一个极近距离上的电火花收发实验,完 全不足为奇。然而,当时却轰动了学术界。人们不得 不坐下来认真思索:电磁波这个东西没有“脚”是怎 么走过去的。用学术性的语言则可以说是如何实现超 距作用的。 一、Maxwell方程组的物理意义
Maxwel程组的物理意义 于是,历史选择了 Maxwell,一批年青的学者总结 出电磁运动规律,即 Maxwe方程组。同时,提出了 Newton力学所没有的崭新概念——( Field的概念) Maxwell方程组中独立方程主要表现为前面二个, 即 V×B=2+7 (1-2) at V×E 0B (1-3) a
于是,历史选择了Maxwell,一批年青的学者总结 出电磁运动规律,即Maxwell方程组。同时,提出了 Newton力学所没有的崭新概念——场(Field的概念)。 Maxwell方程组中独立方程主要表现为前面二个, 即 一、Maxwell方程组的物理意义 = − = + t B E J t D H (1-2) (1-3)
Maxwel程组的物理意义 这里,首先让我们来探讨一下上面方程内含的学: 1.这两个方程左边物理量为磁(或电),而右边物理量 则为电(或磁)。这中间的等号深刻揭示了电与磁的相互 转化,相互依赖,相互对立,共存于统一的电磁浪中。 正是由于电不断转换为磁,而磁又不断转成为电,才 会发生能量交换和贮存。 H 图1-2
这里,首先让我们来探讨一下上面方程内含的哲学思想: 1. 这两个方程左边物理量为磁(或电),而右边物理量 则为电(或磁)。这中间的等号深刻揭示了电与磁的相互 转化,相互依赖,相互对立,共存于统一的电磁波中。 正是由于电不断转换为磁,而磁又不断转成为电,才 会发生能量交换和贮存。 一、Maxwell方程组的物理意义 图 1-2