(3)为简单起见,我们考察电场的一个分量E,, 由式(6-7)可写出其瞬时值表达式 E(z, t)=Em cos(at-kz+o)(6-10) O称为时间相位,kz称为空间相位,x是z=0处在 时刻的初始相位。空间相位相同的点所组成的曲面 称为等相位面( plane of constant phase)、波前或 波阵面。这里,z=常数的平面就是等相位面,因此 这种波称为平面波( plane wave)。又因为场量与x 无关,在常数的等相位面上,各点场强相等, 这种等相位面上场强处处相等的平面波称为均匀平 面波 uniform plane wave)
(3)为简单起见，我们考察电场的一个分量 ， 由式（6-7）可写出其瞬时值表达式 （6-10） 称为时间相位， 称为空间相位， 是 处在 时刻的初始相位。空间相位相同的点所组成的曲面 称为等相位面(plane of constant phase)、波前或 波阵面。这里， 常数的平面就是等相位面，因此 这种波称为平面波（plane wave）。又因为场量与x、 y无关，在 常数的等相位面上，各点场强相等， 这种等相位面上场强处处相等的平面波称为均匀平 面波（uniform plane wave）。 Ex ( , ) cos( ) x xm x E z t = E t − k z + t kz x z = 0 z = z =
图6-1是式(6-10)所表达的均匀平面波在空间的传播 情况。 E 图6-1理想介质中均匀平面波的传播 等相位面传播的速度称为相速( phase speed) 等相位面方程为o-kz+= cons t,由此可得
图6-1是式（6-10）所表达的均匀平面波在空间的传播 情况。 图6-1 理想介质中均匀平面波的传播 z y x H E O 等相位面传播的速度称为相速（phase speed）。 等相位面方程为 t − kz + x = const，由此可得
M-k=0,故相速为 dz 0 1 dtk√lE (6-11 在真空中电磁波的相速 3×10( 4丌×10× ×10 36丌 可见,电磁波在真空中的相速等于真空中的光速。 由式(6-11)可得 k=a_ 27yf2T (6-12) 式中A=vn/f为电磁波的波长。k称为波数(wave number),因为空间相位kz变化2n相当于一个全波, k表示单位长度内具有的全波数。k也称为相位常数 (phase constant)
=0，故相速为 （6-11） 在真空中电磁波的相速 可见，电磁波在真空中的相速等于真空中的光速。 由式（6-11）可得 （6-12） 式中 为电磁波的波长。k称为波数（wavenumber），因为空间相位kz变化 相当于一个全波， k表示单位长度内具有的全波数。k也称为相位常数 (phase constant)， dt − kdz 1 = = = dt k dz v p 3 10 (m/s) 10 36 1 4 10 1 1 8 0 0 7 9 = = = − − p v 2 2 = = = p p v f v k v f p = / 2
因为k表示单位长度内的相位变化 (4)均匀平面波传输的平均功率流密度矢量可由式 (6-7)和(6-8)得到 Sa,=iRe(exh)= reex(e xe)=ReeE)e, -(EeE Ee.=(E+E,)e 7 (6-13) (5)电磁场中电场能量密度、磁场能量密度的瞬时 值是 ()=142(.)+E( x(=,1)+E( x(,1)+H2(=,)=4 (二,1) u/8 说明:空间任一点任一时刻电场能量密度等于磁 场能量密度
因为k表示单位长度内的相位变化。 (4)均匀平面波传输的平均功率流密度矢量可由式 (6-7)和(6-8)得到 * * * * Re ( ) ( ) 2 1 Re ( ) 2 1 Re( ) 2 1 Sa v = E H = E ez E = E E ez − E ez E z Ex Ey z E e ( )e 2 1 2 1 2 2 2 = = + (6-13) (5)电磁场中电场能量密度、磁场能量密度的瞬时 值是 ( , ) ( , ) 2 1 ( , ) 2 2 w z t E z t E z t e = x + y ( , ) / ( , ) ( , ) 2 1 ( , ) ( , ) 2 1 ( , ) 2 2 2 2 w z t E z t E z t w z t H z t H z t e x y m x y = + = + = 说明: 空间任一点任一时刻电场能量密度等于磁 场能量密度
电磁能量密度的均值是 N7b(0+m(=,)=2(bm2m+H2)(6-14) 式中/为电磁波周期。 电磁波能量传播的速度称为能速v。 如图6-2,以单位面积为底、长度为v 积 的柱体中储存的平均能量,将在单位 时间内全部通过单位面积,所以这部 分能量值应等于平均功率流密度,即图62平面波的能量速度 San= Vewa,由式(6-13)和式(6-14) 可得能速 av E77 u8 (6-15 即能速等于相速
总电磁能量密度的均值是 ( ) ( ) 2 2 2 2 0 2 1 2 1 ( , ) ( , ) 1 xm ym xm ym T a v we z t wm z t dt E E H H T w = + = + = + （6-14） 式中T为电磁波周期。 e 图6-2 平面波的能量速度 e v wav 单位 面积 电磁波能量传播的速度称为能速 。 如图6-2，以单位面积为底、长度为 e 的柱体中储存的平均能量，将在单位 时间内全部通过单位面积，所以这部 分能量值应等于平均功率流密度，即 Sav = e wav ，由式（6-13）和式（6-14） p av av e v w S v = = = = 1 1 （6-15） 即能速等于相速。 可得能速