词条 | 媒质中的平面电磁波 |
释义 | meizhi zhong de pingmian diancibo 媒质中的平面电磁波(卷名:物理学) plane electromagnetic waves in medium 平面波是指等相位面和等振幅面都是平面的波。一个有限的波源所发出的波,在远处局限的范围内,可以近似地被看成平面电磁波,另外,一般的波还可以看作是许多平面波的叠加。因此对平面波的分析是研究电磁波性质及传播规律的基础。 对于在媒质中传播的平面波,其传播特性将受到媒质电磁性质的影响。这里只讨论电磁波在线性、均匀且各向同性的媒质中传播的情形,这种媒质的电磁性质可用介电常数ε、电导率σ和磁导率μ三个参数来表征。 在等相位面与等振幅面都与x轴方向垂直的情况下,根据麦克斯韦方程组可得 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 以上α和β都是正值,这是由于媒质的导电性质造成其中的焦耳热损耗,随着波的传播,其振幅应逐渐减小;又由于电磁波是以有限速度传播的,随着波的传播,其相位也应逐渐滞后。从此可以看出,式(3)、(4)中前一项是沿x轴正方向传播的波;后一项则是沿x轴负方向传播的波。不论向哪个方向传播的波,其电场强度与磁场强度两相量的比都是 ![]() ![]() ![]() ![]() 电磁波传播的相速在数值上等于单位时间内等相位面前进的距离,υ=ω/β。由式⑺可见,只要σ ![]() 在以上这些关系中,令σ=0,则得到电磁波在无损绝缘介质中的传播特性。 在良导体中,只要频率不是极高,一般都可以忽略位移电流,令以上各式中ε 为零,得 ![]() ![]() 在良导体中相位系数与衰减系数近似相等,波长λ= ![]() 在良导体中复数波阻抗 ![]() 良导体中电磁波的传播特性是对趋肤效应、邻近效应及电磁屏蔽进行分析和计算的基础。 参考书目 谢处方、饶克谨编:《电磁场与电磁波》,人民教育出版社,北京,1979。 郭硕鸿著:《电动力学》,人民教育出版社,北京1979。 George Bekefi and Alan H. Barrett,Electromagnetic Vibrations, Waves and Radiation,MIT Press, Cambridge,Mass.,1977. |
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