均匀平面波电磁波的全反射 0,arcsin 2=0 E ●0称之为临界角(Critical angle) 。当入射角大于临界角时，反射系数的模值仍为1，即仍然 满足全反射条件。 ·对于非磁性媒质，斜入射的均匀平面电磁波产生全反射的 条件是： ①入射波自媒质1向媒质2斜入射，且2<61： ②入射角等于或大于临界角，即0，≤0≤90° lexu@mail.xidian.edu.cn
均匀平面波电磁波的全反射 θc称之为临界角(Critical angle) 当入射角大于临界角时，反射系数的模值仍为1，即仍然 满足全反射条件。 对于非磁性媒质，斜入射的均匀平面电磁波产生全反射的 条件是： ① 入射波自媒质1向媒质2斜入射，且ε2<ε1； ② 入射角等于或大于临界角，即θc≤θi ≤90° lexu@mail.xidian.edu.cn 12 2 1 arcsin i c ε θ θ ε = = XIDIAN UNIVERSITY LEXU@MAIL.XIDIAN.EDU.CN
均匀平面波电磁波的全反射 ·当0=0时，由折射定律及临界角条件知： π sin , 61sim0,1 0,= 2 。当0>0时，由折射定律知 sin 0, .sin0> .sm0。=1 V82 。不存在0的实数解 cos0,=±V1-sin20,=±jsin20,-1=±j .sin lexu@mail.xidian.edu.cn cose,=-ja
均匀平面波电磁波的全反射 当θi =θc时，由折射定律及临界角条件知： 当θi >θc时，由折射定律知 不存在θt 的实数解 lexu@mail.xidian.edu.cn 13 t θi ε ε sin θ sin 2 1 ⋅= 2 t π θ = sin sin sin 1 2 1 2 1 t i θ c =⋅>⋅= ε ε θ ε ε θ 2 2 2 1 2 cos 1 sin sin 1 sin 1 t tt i j j ε θ θθ θ ε =± − =± − =± ⋅ − α cos t θ α = − j XIDIAN UNIVERSITY LEXU@MAIL.XIDIAN.EDU.CN
均匀平面波电磁波的全反射 ·发生全反射时的反射系数与透射系数公式可重写为 T= n cose,jna n cose ina n cose,in,a n,cose jna T.= 2n cos 0, 2n cos e, n cose,-ina n,cose,-ina If.E1 ITn卡1 |T≠0 1T≠0 “与理想导体表面全反射不同，此时透射区域存在透射波
均匀平面波电磁波的全反射 发生全反射时的反射系数与透射系数公式可重写为 lexu@mail.xidian.edu.cn 14 1 2 1 2 1 1 2 cos cos 2 cos cos i i i i n jn n jn n T n jn θ α θ α θ θ α ⊥ ⊥ + Γ = − = − 2 1 || 2 1 1 || 2 1 cos cos 2 cos cos i i i i n jn n jn n T n jn θ α θ α θ θ α + Γ = − = − | |1 | |0 T ⊥ ⊥ Γ = ≠ || || | |1 | |0 T Γ = ≠ ！ 与理想导体表面全反射不同，此时透射区域存在透射波 XIDIAN UNIVERSITY LEXU@MAIL.XIDIAN.EDU.CN
均匀平面波电磁波的全反射 全反射时，媒质2中透射波电场强度为 E2 =E=Eroe hEe lka(xsing+cos) x-jaz -kzaz e n =Eroe ka-e jbx 。透射波沿x方向传播 。透射波沿z方向衰减 等相位面与等振幅面互相垂直 。等相位面上电磁波振幅不一致，是非均匀平面波 lexu@mail.xidian.edu.cn
均匀平面波电磁波的全反射 lexu@mail.xidian.edu.cn 15 2 1 1 2 2 2 2 2 2 ( sin cos ) 20 0 sin sin 0 0 0 t t t i i jk r jk x z tt t n n jk x jaz jk x n k az n t t k az j x t E E Ee Ee E e Ee e Ee e θ θ θ θ β −⋅ − + − − − − − − = = = = = = 全反射时，媒质2中透射波电场强度为 透射波沿x方向传播 透射波沿z方向衰减 等相位面与等振幅面互相垂直 等相位面上电磁波振幅不一致，是非均匀平面波 XIDIAN UNIVERSITY LEXU@MAIL.XIDIAN.EDU.CN
均匀平面波电磁波的全反射 当0=0时，a=0 当0>0.时，a>0 ·随着0增大，k,越大，沿z方向衰减越快 。1 若k,0α足够大，透射波只能集中在分界面表面，沿分界面 传播，称为表面波 ·对于平行极化波，沿传播方向x没有磁场，称为TM波 。对于垂直极化波，沿传播方向x没有电场，成为TE波 表面波相速度："x ⊙ C B rsin e 由于0.≤0≤90° 0、0、0 k2 B k c>U>U>U lexu@mail.xidian.edu.cn 这种透射波称为慢波
均匀平面波电磁波的全反射 当θi =θc时，α=0 当θi >θc时，α>0 随着θi 增大，k2α越大，沿z方向衰减越快 若k2α足够大，透射波只能集中在分界面表面，沿分界面 传播，称为表面波 对于平行极化波，沿传播方向x没有磁场，称为TM波 对于垂直极化波，沿传播方向x没有电场，成为TE波 表面波相速度： 由于θc≤θi ≤90° lexu@mail.xidian.edu.cn 16 r ri i px c θεθεεµω ω β ω υ sin sin 100 1 ⋅ = ⋅⋅ == 2 1 kk ω β ωω >> 2 1 px c >> > υυ υ 这种透射波称为慢波 XIDIAN UNIVERSITY LEXU@MAIL.XIDIAN.EDU.CN