《电动力学第三版》chapter4_3有导体存在时电磁波的传播教程教案.pptVIP

第四章 电磁波的传播;内 容 概 要; 在真空和理想绝缘介质内部,没有能量损耗,电磁波可以无衰减地传播. ;1. 导体内的自由电荷分布;只要电磁波的频率满足;导体内部电磁波方程：; 例如: 当电磁波从真空入射到导体时, 设入射面为xz面, z轴为指向导体内部的法向, 有边值关系;; 考虑垂直入射,设导体平面为xy平面, z轴指向导体内部,则相位常数和衰减常数都沿z轴方向, 导体中电场为;对于良导体, 波矢量的虚部远远大于实部.;可见穿透深度不仅与电导率有关, 还与频率有关. 例如对铜来说, ? ~5 ?107 s·m?1, 当频率为 50 Hz时, ? ~ 0.9 cm；当频率为 100 MHz时, ? ~ 0.7 ? 10?3 cm．由此可见,对于高频电磁波,电磁场以及和它相互作用的高频电流仅集中于表面很薄一层内,这种现象称为趋肤效应 . ;考虑外界电磁波垂直入射导体时,在导体中磁场为;定义;如果我们定义一个复数光学常数（折射率）;则此时, 折射定律为;对于p波;对于s波; 垂直入射时, p波; 垂直入射时,可以看出P波和s波具有相同的反射场强和透射场强, 但是反射波相位相差180?. 考虑良导体时：;考虑垂直入射,电磁场边界条件：;例1 证明在良导体内, 非垂直入射情形有;略去 ,得;把第一式代入得;导体内平均损耗功率密度为;若导电体是金属;作业