场離—第5章均勻平面波在无界媒质中的传播 第章平面波在无界间中的传播
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
场離—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 e波阵面:空间相位相同的点构成的曲面,即等相位面 e平面波:等相位面为无限大平面的电磁浪 专均匀平面波:等相位面上电场和磁场的方向、振幅都保持不变 的平面浪 波阵面 E 均匀平面波是电磁浪的一种理想 情况,其分析方法简单,但又表 方向 征了电磁波的重要特性。 WA 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、振幅都保持不变 的平面波 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
场離—第5章均勻平面波在无界媒质中的传播 51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 513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
场離—第5章均勻平面波在无界媒质中的传播 511理想介质的均匀平面波函数 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。均匀平面浪沿z轴传播,则电场强度和磁场强度均不是x 和y的函数,即 aEaE 0 0 dEke=o, dz d h+kH=o 由于V.E OE aE aE OE 0 E.=0 aHaHaH OE 同理V ++些=0H=0 +k2E=0 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——横电磁浪(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 E x y z = + + = 由于 5.1.1 理想介质的均匀平面波函数 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，则电场强度和磁场强度均不是 x 和 y 的函数，即 0 , 0 E E H H x y x y = = = = 0 E z z = 0 E z = 2 2 2 2 2 2 d d 0 , 0 d d E H k E k H z z + = + = 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）
场離—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 d E(z) E(z)=eE(=) k'E (=)=o k=ous 其解为:E,(=)=Aek+Ale 解的物理意义 2兀 第一项 E(==Ae k=eme% e E1x= E cOS(Ot-k=)的波形 E(E, t)=Re[Meise ke Jo]=Em cos(at-k+%) 可见,Ae表示沿+方向传播的波。 沿-z方向 传播的波 e第二项E2(2)=Ae=E2neek E2(z,t=Re[ eo]=Erm cos(ot+kz+p2)
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 j j j 1 1 1m ( ) e e e kz kz x E z A E x − − = = 1 j j j 1 1m 1m 1 ( , ) Re[ e e e ] cos( ) x kz t E z t E E t kz x − = = − + ( ) 0 d d ( ) 2 2 2 + k E z = z E z x x ( ) ( ) ˆ k = x x E z e E z = 设电场只有x 分量，即 j j 1 2 ( ) e e kz kz E z A A x − 其解为： = + 可见， A1 e − jkz 表示沿 +z 方向传播的波。 E E t kz 1 m x = − cos( ) 的波形 解的物理意义 第一项 2 j j j 2 2 2m ( ) e e e kz kz x E z A E x = = 2 j j j 2 2m 2m 2 ( , ) Re[ e e e ] cos( ) kz t E z t E E t kz x = = + + 第二项 沿 －z 方向 传播的波