。第5章均勻平面波在无界媒质中的传播 第章均匀平面激在无界空间中的传量 本章内容 5.1理想介质中的均匀平面波 5.2电磁波的极化 5.3导电媒质中的均匀平面波 54色散与群速 5.5均匀平面波在各向异性媒质中的传搔
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播 1 本章内容 5.1 理想介质中的均匀平面波 5.2 电磁波的极化 5.3 导电媒质中的均匀平面波 5.4 色散与群速 5.5 均匀平面波在各向异性媒质中的传播
场减泣—第5章均勻平面波在无界媒质中的传播 ■均匀平面波的概念 波阵面:空间相位相同的点构成的曲面,即等相位面 平面波:等相位面为无限大平面的电磁波 e均匀平面波:等相位面上电场和磁场的方向、振幅、相位都处 处相等保持不变的平面浪;场矢量只 波阵面 沿传播方向(变化。 E 均匀平面波是电磁波的一种理想 方向 0 情况,其分析方法简单,但又表 Z 征了电磁波的重要特性。 A 均匀平面波
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播 2 E H z 波传播方向 均匀平面波 波阵面 x y o 均匀平面波的概念 波阵面：空间相位相同的点构成的曲面，即等相位面 平面波：等相位面为无限大平面的电磁波 均匀平面波：等相位面上电场和磁场的方向、振幅、相位都处 处相等保持不变的平面波；场矢量只 沿传播方向(Z)变化。 均匀平面波是电磁波的一种理想 情况，其分析方法简单，但又表 征了电磁波的重要特性
场减泣—第5章均勻平面波在无界媒质中的传播 5.1理想介质中的均匀平面波 511一维波动方程的均匀平面波解 512理想介质中均匀平面波的传播特点 5.1.3沿任意方向传播的均匀平面波
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播 3 5.1 理想介质中的均匀平面波 5.1.1 一维波动方程的均匀平面波解 5.1.2 理想介质中均匀平面波的传播特点 5.1.3 沿任意方向传播的均匀平面波
场减泣—第5章均勻平面波在无界媒质中的传播 511理想介质中的均匀平面波解 设在无限大的无源空间中,充满线性、各向同性的均匀理想 介质。均匀平面波沿z轴传播,则电磁强度和磁场强度均不是x 和y的函数,即 aEaE aHaH de+kE=o, dh 0 0 +kH=0 OX 由于VE aE OE, OE 0 aE 0 E.=0 ax a az 同理,=02+0m1+01=0→H=00E2+kE:=0 az 结论:均匀平面浪的电场强度和磁场强度都垂直于波的传播 方向——横电磁波(TEM波)
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播 4 0 x y z E E E x y z = + + = 由于 E 5.1.1 理想介质中的均匀平面波解 设在无限大的无源空间中，充满线性、各向同性的均匀理想 介质。均匀平面波沿 z 轴传播，则电磁强度和磁场强度均不是 x 和 y 的函数，即 0 , 0 x y x y = = = = E E Η Η 0 E z z = 0 E z = 2 2 2 2 2 2 d d 0 , 0 d d k k z z + = + = E Η E Η 2 2 2 0 z z E k E z + = 同理 0 x y z H H H H x y z = + + = 0 H z = 结论：均匀平面波的电场强度和磁场强度都垂直于波的传播 方向 —— 横电磁波（TEM波）
。第5章均勻平面波在无界媒质中的传播 5 设电场只有x分量,即 E()=E,E(2)→ dE2(=) d=2+k2E(z)=0 k=√E 其解为:E,(=)=Ae+A1e 解的物理意义 第一项 E(=)=Ae k=E me/se Jke E1x= Ecos(ot-k)的波形 EI(E, t)=Re[elme'ie e]= Erm cos(at-kz+o, 可见,Ae表示沿+z方向传播的浪 沿-z方向 e第二项E2(z)=4ek=E2eek 传播的浪 E,(z, t)=reene jo2rojkojot 1= Erm coS(at+kz+
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播 5 1 1 1 1 ( ) e e ex j jkz jkz E z A E x xm − − = = 1 1 1 1 1 ( , ) Re[ e e e ] cos( ) x j jkz j t E z t E E t kz x xm xm x − = = − + ( ) 0 d d ( ) 2 2 2 + k E z = z E z x x E(z) e E (z) k = x x = 设电场只有x 分量，即 jkz jkz Ex (z) A e A e = 1 + 2 其解为： − 可见， A1 e − jkz 表示沿 +z 方向传播的波。 E1x = Em cos(t − kz) 的波形 解的物理意义 第一项 2 2 2 2 ( ) e e ex j jkz jkz E z A E x xm = = 2 2 2 2 2 ( , ) Re[ e e e ] cos( ) x j jkz j t E z t E E t kz x xm xm x = = + + 第二项 沿 -z 方向 传播的波