Плоские электромагнитные волны. (Лекция 9)

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В области, достаточно удаленной от вибратора
поле имеет волновой характер.
Волны

Монохроматическая волна. Поляризация.

Монохроматической или гармонической волной называется волна, у которой вектора

Тогда, направление вектора Е во всех точках поля одинаково, а углы,

Уравнение плоской волны

Рассмотрим распространение плоской волны в однородной среде:
Расположим координатные оси

2-е уравнение Максвелла

В рассматриваемом случае у вектора Н только одна проекция

1-е уравнение Максвелла

Подставив Нy m в 2-ое уравнение и отбросив индексы

Решение волнового уравнения

Назовем коэффициентом распространения

Решение этого уравнения имеет вид:

Коэффициент распространения

Возведем в квадрат

Получим систему уравнений

Коэффициент распространения

Решая систему уравнений, получим

Уравнения прямой и отраженной волны для Е.

Перейдем в уравнении
к мгновенным значениям,

Уравнения прямой и отраженной волны для Н.

Обозначим волновое сопротивление :

Перейдем к

Уравнения плоских электромагнитных волн

Мгновенное значение вектора Пойнтинга:

Амплитуды падающей и отраженной волн:

Амплитуды волн затухают в направлении распространения.
Падающая волна

Прямая волна

Обратная волна

Коэффициент затухания

Быстрота затухания зависит от действительной составляющей коэффициента распространения Г.

Он показывает

Затухание плоской волны

При прохождении некоторого расстояния l амплитуда волны убывает:

Ослабление, испытываемое

Глубина проникновения поля

Для среды с высокой проводимостью вводят понятие – глубина

Волновое сопротивление

Волновое сопротивление имеет индуктивный характер. Нпад и Нотр отстают соответственно

Фазовая скорость

Фазовой скоростью называется скорость перемещения плоскости равных фаз волны:

Фазовая скорость

Фазовая скорость

Фазовой скоростью называется скорость перемещения плоскости равных фаз волны:

Фазовая скорость

Фазовая скорость зависит от частоты.
Такие среды называют диспергирующими

Фазовая скорость

Длина волны

Это расстояние, на котором фаза волны изменяется на :

ВЫВОД -1

В каждой точке поля мгновенное значение напряженности электрического поля равно

ВЫВОД - 2

Направление вектора Е одинаково во всех точках поля и

Распространение плоской волны в идеальном диэлектрике

Идеальным называют диэлектрик, у которого проводимость
Рассмотрим

Волновое сопротивление – вещественное число:
Уравнения плоской волны примут вид:
Если среда не

При z = 0 мгновенные значения векторов поля:
Следовательно амплитуды векторов

Прямая волна

Обратная волна