四章 电磁波的传播 河此师范大学 重点缝设银程
电磁波的传播 第四章 河北师范大学 重点建设课程
◆本章重点: 1、电磁场波动方程、亥姆霍兹方程和平面电磁波 2、反射和折射定律的导出、振幅的位相关系、偏振 3、导体內的电磁波特性、良导体条件、趋肤效应 4、了解谐振腔和波导管中电磁波的运动形式 ◆本章难点: 1、振幅的位相关系 2、导体内电磁波的运动 3、波导管中电磁波解的过程 可回回回四
本章重点： 1、电磁场波动方程、亥姆霍兹方程和平面电磁波 2、反射和折射定律的导出、振幅的位相关系、偏振 3、导体内的电磁波特性、良导体条件、趋肤效应 4、了解谐振腔和波导管中电磁波的运动形式 本章难点： 1、振幅的位相关系 2、导体内电磁波的运动 3、波导管中电磁波解的过程 机动 目录 上页 下页 返回 结束
引言 随时间变化的运动电荷和电流辐射电磁场,电 磁场在空间互相激发,在空间以波动的形式存在, 这就是电磁波。 传播问题是指:研究电磁场在空间存在一定介质 和导体的情况下的波动。在真空与介质、介质与介 质、介质与导体的分界面上,电磁波会产生反射、 折射、衍射和衰减等等,因此传播问题本质上是边 值问题。 电磁波传播问题在无线电通讯、光信息处理、徼 波技术、雷达和激光等领域都有着重要的应用
引 言 电磁波传播问题在无线电通讯、光信息处理、微 波技术、雷达和激光等领域都有着重要的应用。 随时间变化的运动电荷和电流辐射电磁场，电 磁场在空间互相激发，在空间以波动的形式存在， 这就是电磁波。 传播问题是指：研究电磁场在空间存在一定介质 和导体的情况下的波动。在真空与介质、介质与介 质、介质与导体的分界面上，电磁波会产生反射、 折射、衍射和衰减等等，因此传播问题本质上是边 值问题。 机动 目录 上页 下页 返回 结束
电磁波在空间传播 §1平面电磁波有各种各样的形式 最简单、最基本的波 电磁场波动方程型是平面电磁波 自由空间电磁场的2.真空中的波动方程 基本方程 OB OE ×E V-E Ot 2=0 at ×=D Ot 2 1 0B =0 2 D=0 at C V·B=0 1今)能否直接用到介质中?
§1 平面电磁波 电磁波在空间传播 有各种各样的形式， 最简单、最基本的波 一、电磁场波动方程 型是平面电磁波。 1．自由空间电磁场的 基本方程 0 0 B E t D H t D B = − = = = 0 1 2 2 2 2 = − t B c B 2．真空中的波动方程 0 1 2 2 2 2 = − t E c E 机动 目录 上页 下页 返回 结束 能否直接用到介质中？ 0 0 1 c =
3.介质的色散 中一般频率成分/象称为介质的色务A=(的 对均匀介质c=c(o 电磁波动在介质 不是单一的,可若电磁波仅有一种频率成分 能含有各种成分 D(o)=E(oE(o)b(o)=HoH(o) 若电磁波具有各种频率成分,则 D(x,)≠B(,t)B(x,)≠uH(元,t) 实际上具有各种成分的电磁波可以写为: (元)=「E(a)e iot O oedo 8 机动目录 页返回结束
3．介质的色散 若电磁波仅有一种频率成分 D() = ()E() B() = ()H() 若电磁波具有各种频率成分，则： D(x,t) E(x,t) B(x,t) H(x,t) 实际上具有各种成分的电磁波可以写为： ( , ) ( ) i t E x t E e d − = 机动 目录 上页 下页 返回 结束 对均匀介质 ， 的 现象称为介质的色散。 = () = ( ) 电磁波动在介质 中一般频率成分 不是单一的，可 能含有各种成分