看出均匀平面电磁波方程的通解E2(,)既是时间的周 期函数,又是空间坐标位置的周期函数,而且等相面随时空 变化以相速U沿传播方向运动,显示了均匀平面波的波动 性 3.平面电磁波的传播特性 式(5.13)改为复矢量形式 E(2=a.Ete-jk (5.19a) 由麦克斯韦方程旋度式(4.32a)知
看出均匀平面电磁波方程的通解 既是时间的周 期函数,又是空间坐标位置的周期函数,而且等相面随时空 变化以相速 沿传播方向运动,显示了均匀平面波的波动 性。 ( , ) E z t x p 由麦克斯韦方程旋度式(4.32a)知 3.平面电磁波的传播特性 式(5.13)改为复矢量形式 j 0 ( ) e kz x x z E+ − E a = (5.19a)
1 aE H(z)= V×E(二) Jop jQu az Ete jkE Ete Ete (519b) H,(E, t=-Eto cos(at-k=) (520) 7 (521) E 波阻抗(本征阻抗或特性阻抗)η 电场与磁场振幅 之比。它是描述媒质特性的物理量,故仅与媒质特性参量有 关。单位为Ω(欧姆)
波阻抗(本征阻抗或特性阻抗) ——电场与磁场振幅 之比。它是描述媒质特性的物理量,故仅与媒质特性参量有 关。单位为 (欧姆)。 j j 0 0 j 0 0 1 1 z ( ) e e 1 e (5.19b) 1 ( , ) cos( ) (5.20) x y kz kz y x y x kz y x y x E E z j j z k E E E H z t E t kz + − + − + − + ( ) = − = − = = = − = a a a = a (5.21)
图5.5表示理想介质中存在等幅同相振荡均匀平面正向波 E 图5.5理想介质中同相等幅振荡均匀平面正向波
图5.5表示理想介质中存在等幅同相振荡均匀平面正向波
由式(5.19a)知 H=E或E2=H 7 有 O=0+O CE+-uH CEX=uH (522) E S=E×H=a.E.×a E (523) Sa=Re(EX团)=a2(E0) (524 27 看出均匀平面波的电、磁能量密度相等,电磁能量沿波 的传播方向流动
2 a 1 1 1 2 2 H E E H y x y = = 由式(5.19 )知 有 或 看出均匀平面波的电、磁能量密度相等,电磁能量沿波 的传播方向流动。 2 2 2 2 2 0 1 1 2 2 (5.22) 1 (5.23) 1 1 Re( ) ( (5.24) 2 2 S a a a S a e m x x x x x x x y z x av z x E H E H E E E E + = + = + = = = = = = = ) × × * E H E H
式(5.22)改写为 O=8(ETO)=a (525) 式(5.24)与式(5.25)相比,得 (526 看出S=Uω.表示空间某点的时均能流密度是 以速度v运动的时均能量密度Oo 能速υ。一均匀平面电磁场波的能量流动速度
式(5.22)改写为 能速 —均匀平面电磁场波的能量流动速度。 看出 表示空间某点的时均能流密度是 以速度 运动的时均能量密度 。 av S =υ e av e av e 式(5.24)与式(5.25)相比,得 2 0 1 ( ) 2 av x eav E + = = () e S 1 a av z av v = = ()