北京大学：《电磁学》课程教学资源（PPT课件）电磁波

§4电磁波 电磁波的性质 电磁场的能流密度 电磁场的动量 赫兹实验 电磁辐射

§4 电磁波 电磁波的性质 电磁场的能流密度 电磁场的动量 赫兹实验 电磁辐射

电磁波的性质 ■电磁波的波动方程 在没有自由电荷和传导电流的各向同性的均匀 介质中 V·E=0 aB (2)D=EcT VXE="/2OH (2) V×E at t B V.H=0 (3) V·B=0 (3) aE aD V×H=E0E V×H=j+ V×(×E)=V(V·E)-VE=-VE 2005.5 北京大学物理学院王稼军编

2005.5 北京大学物理学院王稼军编 电磁波的性质 ◼ 电磁波的波动方程 ◼ 在没有自由电荷和传导电流的各向同性的均匀 介质中 = (1) D e0   = (2) t B E    −   B = 0 (3)   = (4) 0 t D H j    +    D E     = 0 B H   = 0  = (2') 0 t H E    −     E = 0 (1')   H = 0 (3')   = (4') 0 t E H        E E E E     2 2  ( ) = ( ) −  = − 

V×(×E)=V(V·E)-VE=-V2E OH V×E D(2)对(2")两边取旋度 02E VE=-10(V×H=-E0E2 at 定义为l/2 aE 1 aE V×H=EE (4) VE= at 2005.5 北京大学物理学院王稼军编

2005.5 北京大学物理学院王稼军编 2 2 0 0 0 2 ( ) t E H t E    = −   − = −          = (2') 0 t H E    −     对（2'）两边取旋度 = (4') 0 t E H        2 定义为1/ v 2 2 2 2 1 t E v E    =   E E E E     2 2  ( ) = ( ) −  = − 

102E 电磁波的速度ⅴE=2 at 2nf 设波动方程的特解为E=E0C09m-kh2z a282a k·F=kx+k,y+k k Eo cos(at-k.r)= E0CO(Ot-k·1)→h2 272f →V=fv是电磁波速度 →)1 coelom 真空中C= 2005.5 北京夭子彻埋子阮土军编

2005.5 北京大学物理学院王稼军编 电磁波的速度 ◼ 设波动方程的特解为 2 2 2 2 1 t E v E    =   cos( ) 0 E E t k r     =  −   = 2f  2 k = 2 2 2 2 0 2 0 2 cos( ) cos( ) v E t k r k v k E t k r    −  −  = − −   =       k r k x k y k z x y z = x + y + z    +   +    =   2 2 2 2 2 2 2        0 0 2 2 1  =  v = f ⎯⎯⎯⎯⎯→v = v f v是电磁波速度 0 0 1   真空中 c =

电磁波的横波性 E= E cOS(o-k·F)代入V·E=0 (k, Eox+k, Eox+k Eo sin( atk r=0 说明电磁波是横波 =0→k.E0k⊥Eo 同样可以证明k⊥H E,H,k成右手螺旋关系 E 报道:2003年十大科技突破 相关文章 2005.5 北京大学物理学院王稼军编

2005.5 北京大学物理学院王稼军编 电磁波的横波性 cos( ) 0 E E t k r     =  −  E = 0   (kx E0x + ky E0 y + kz E0z )sin( t − k r) = 0    =0 E0 k     E0 k   说明电磁波是横波 ⊥ 同样可以证明 H0 k   ⊥ E,H,k成右手螺旋关系 报道：2003年十大科技突破 相关文章 代入