第07章_平面电磁波的反射与透射.pptVIP

平面电磁波的反射与透射;介质分界面上的边界条件;7.1 平面边界平面电磁波的垂直入射 7.2 平面边界平面电磁波的斜入射 7.3 反射系数、透射系数随入射角的变化特性 7.4 反射率和透射率 7.5 * 平面电磁波在分层介质中的反射和透射;7.1 平面边界平面电磁波的垂直入射;反射波：;(7-4);(7-6);7.1.1 理想介质与理想导体分界平面的垂直入射;有;(7-15);（1）在介质1中的合成波的电场和磁场仍相互垂直。 ;; 补充例题1 一均匀平面波沿+z 方向传播，其电场强度矢量为;写成瞬时表达式 ;在区域 z 0 的合成波电场和磁场分别为 ;7.1.2 理想介质与理想介质分界平面的垂直入射;由于在分界面上不存在自由电流面密度，JS=0，;(7-30);同理，介质1中的合成波磁场复矢量表达式为;合成波电场和磁场在介质1中的传播特性：;（3）当?2＞?1时， r＞0，反射波电场与入射波电场同相;而电场振幅出现最小值处磁场振幅则出现最大值，即;　当?2＜?1， r＜0，反射波电场与入射波电场反相;（4）平均坡印廷矢量为; 驻波系数 S 定义为驻波的电场强度振幅的最大值与最小值之比，即;补充例题2 入射波电场 ，从空气（z ﹤ 0）中正入射到 z = 0 的平面边界面上。在 z ﹥ 0区域中，μr=1 、εr = 4 。求区域 z ﹥ 0的电场和磁场 。 ;相位常数 ; 补充例题3 在自由空间，一均匀平面波垂直入射到半无限大的无耗介质平面上，已知自由空间中，合成波的驻波比为3，介质内传输波的波长是自由空间波长的1/6，且分界面上为驻波电场的最小点。求介质的相对磁导率和相对介电常数。;补充例题4 已知媒质1的εr1= 4、μr1=1、σ1= 0 ； 媒质2 的εr2=10、μr2 = 4、σ2= 0 。角频率ω＝5×108 rad /s 的均匀平面波从媒质1垂直入射到分界面上，设入射波是沿 x 轴方向的线极化波，在 t＝0、z＝0 时，入射波电场的振幅为2.4 V/m 。求： ;（3） 1区的电场;（4）;;入射波;同理，; 理想介质分界面上不存在自由电流面密度，即JS=0;斯涅尔反射定律;非磁性介质，μ1=μ2≈μ0，;7.2.2 平行极化波;同理，;;则边界处; 小结;平行极化;7.3 反射系数、透射系数随入射角的变化特性; 当θi增大??某一角度θc时， 就会出现θt=π/2，这表明透 射波完全平行于分界面传播。 此时，有;这意味着 是复数，不再是普通意义下的折射角。 ;　这时的透射波电场为（以垂直极化波为例）;图7-4 倏逝波的等相位面及等振幅面; 补充例题1 一圆极化波以入射角θi＝π/ 3 从媒质1（参数为μ=μ0、ε＝4ε0 ）斜入射至空气。试求临界角。;补充例题2 真空中波长为1.5μm的远红外电磁波以75°的入射角从εr=1.5、μr=1的媒质斜入射到空气中，求空气界面上的电场强度与距离空气界面一个波长处的电场强度之比。 ; 由于光纤的介质外层表面存在表面波，因此，必须加装金属外壳给予电磁屏蔽，这就形成光缆。 ;光纤：可用于光通信，图像传送，医用“内窥镜”技术和激光刀技术。;２００9年诺贝尔物理学奖授予有着“光纤之父”之称的英国华裔科学家家高锟；CCD图像传感器的发明者、美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。 ;7.3.2 全透射; 2. 平行极化;7.3.3 反射系数和透射系数随入射角变化的实例分析;(a)垂直极化 ; 补充例题1 一平面波从介质1 斜入射到介质与空气的分界面，试计算：（1）当介质1分别为水εr ＝81、玻璃εr ＝9 和聚苯乙烯εr ＝1.56 时的临界角θc ；（2）若入射角θi = θb ，则波全部透射入空气。上述三种介质的θb =？;、;;;透射波传播一个波长，振幅衰减为;7.4 反射率和透射率;于是; 下图给出了光从空气入射到不同介质表面时的 反射率与入射角的关系曲线;第7章 小结;1、理想介质与理想导体分界平面的垂直入射;（1）在介质1中的合成波的电场和磁场仍相互垂直。 ;2、理想介质与理想介质分界平面的垂直入射;合成波电场和磁场在介质1中的传播特性：;二、平面边界平面电磁波的斜入射; 分界面上的相位匹配条件;三、反射系数、透射系数随入射角的变化特性;四、反射率和透射率