毕业论文设计电磁波在界面的传播.docVIP

目 录 摘要 2 Abstract 3 1引言 4 2.电磁场的基本理论 4 2.1麦克斯韦方程组 4 2.2法向分量的跃变 5 2.3切向分量的跃变 6 3. 理想介质表面平面电磁波的传播 9 4．理想导体表面平面电磁波的传播 13 5. 导电介质表面平面电磁波的传播 16 5.1一般导电介质的主要特征 16 5.2一般导电介质的近似处理 16 6. 弱导电介质内部的电磁波 17 7. 球形空腔的静磁屏蔽 22 7.1正入射时的外反射 22 7.2掠入射时的外反射 23 7.3斜入射时的外反射 24 8结束语 25 参考文献 26 致 谢 27 电磁波在介质界面上的反射和折射 摘　要：利用电磁波在媒质界面的反射、透射场方程，对平面电磁波在两种典型媒质———理想介质和理想导体表面的入射波、反射波以及透射波进行了模拟，利用模拟结果得出理想介质和理想导体的反射、透射特性。一般情况下导电介质和绝缘介质具有本质不同的特征，可以根据介质参数和电磁波频率的不同把介质近似为理想介质或理想导体。 关键词：电磁波；反射；折射；介质 Reflection and Transmission of a Plane Wave at Different Media Interface Abstract: The incident wave, reflected wave and trans mission wave are simulated at two typical media surfaces by using their field equations the two media are ideal dielectric and perfect conductors simulation results clearly show that the reflection／ transmission characteristics of an ideal dielectric or a perfect conductor general conductive medium has typical different characteristics with the two essential media, but can be approximately ideal dielectric or perfect conductor according to the medium parameters and the electromagnetic wave frequency. Key word: ideal dielectric; perfect conductor; reflected wave; conductive medium. 1引言 任何波动在介质界面上的反射与折射现象都属于边值问题，电磁波亦如此，它在界面上的行为取决于电磁场量和的边值关系。电磁波入射到介质界面时的反射和折射行为，与光的反射与折射现象完全一致。光学中的反射定律、折射定律完全适用于电磁波。 关于反射和折射定律包括了两方面的内容：①入射角、反射角、折射角的关系；②入射波、反射波和折射波的振幅、相位的关系。 2电磁场的基本规律 2.1麦克斯韦方程组 麦克斯韦方程组和洛伦兹力方程是经典电磁学的基础方程。从麦克斯韦方程组，可以推论出光波是电磁波。从这些基础方程的相关理论，发展出现代的电力科技与电子科技。 麦克斯韦方程组包括描述电荷如何产生电场的高斯定律、论述磁单极子不存在的高斯磁定律、描述电流和时变场怎样产生磁场的麦克斯韦-安培定律以及描述时变磁场如何产生电场的法拉第感应定电律。 (2.1.1) (2.1.2) (2.1.3) (2.1.4) 2.2电磁场量在介质界面的边值关系 麦克斯韦方程组可以应用于任何连续介质内部，但在实际问题中常常遇到必须研究介质分界面的情形，在这种面上，一般会出现面电荷和面电流分布，因而使电磁场在这些地方发生跃变，并使麦克斯韦方程组的微分形式失去意义。但是作为电磁场普遍规律的麦克斯韦方程组的积分形式在这些地方仍然是有效的。我们可以通过积分形式的方程求出电磁场的边值关系，它们就是麦克斯韦方程组在边界面处的表现形式，在解决有介质界面的实际问题时是十分需要的。由于界面上的场矢量可以分解为垂直于界面的法向分量和平行于界面的切向分量两部分所以场矢量在界面两侧的跃变可用以下两种跃变描述。 2.2.1法向分量的跃变456 我们把总电场的麦克