第19讲电磁场与电磁波.pptVIP

第6章均匀平面波的反射与透射电磁场与电磁波——第19讲第19讲电磁场与电磁波*第1页，共24页，星期日，2025年，2月5日现象：电磁波入射到不同媒质分界面上时，一部分波被分界面反射，一部分波透过分界面。均匀平面波垂直入射到两种不同媒质的分界平面入射方式：垂直入射、斜入射；媒质类型：理想导体、理想介质、导电媒质分析方法：入射波（已知）＋反射波（未知）透射波（未知）边界条件*第2页，共24页，星期日，2025年，2月5日6.1均匀平面波对分界平面的垂直入射6.1.1对导电媒质分界面的垂直入射沿x方向极化的均匀平面波从媒质1垂直入射到与导电媒质2的分界平面上。z0中，导电媒质1的参数为z0中，导电媒质2的参数为zx媒质1：媒质2：y×*第3页，共24页，星期日，2025年，2月5日媒质1中的入射波：媒质1中的反射波：媒质1中的合成波：zx1：2：y×*第4页，共24页，星期日，2025年，2月5日媒质2中的透射波：在分界面z=0上，电场强度和磁场强度切向分量连续，即zx1：2：y×*第5页，共24页，星期日，2025年，2月5日定义分界面上的反射系数Γ为反射波电场的振幅与入射波电场振幅之比、透射系数τ为透射波电场的振幅与入射波电场振幅之比，则讨论：?和?是复数，表明反射波和透射波的振幅和相位与入射波都不同。若媒质2理想导体，即?2=?，则η2c=0，故有若两种媒质均为理想介质，即?1=?2=0，则得到*第6页，共24页，星期日，2025年，2月5日6.1.2对理想导体表面的垂直入射x媒质1：媒质2：zz=0y媒质1为理想介质，σ1＝0媒质2为理想导体，σ2＝∞故媒质1中的入射波：媒质1中的反射波：则在分界面上，反射波电场与入射波电场的相位差为π×*第7页，共24页，星期日，2025年，2月5日媒质1中合成波的电磁场为合成波的平均能流密度矢量瞬时值形式理想导体表面上的感应电流*第8页，共24页，星期日，2025年，2月5日合成波的特点(n=0,1,2,3,…)(n=0,1,2,3,…)媒质1中的合成波是驻波。电场振幅的最大值为2Eim，最小值为0；磁场振幅的最大值为2Eim/η1，最小值也为0。电场波节点（的最小值的位置）：电场波腹点（的最大值的位置）*第9页，共24页，星期日，2025年，2月5日坡印廷矢量的平均值为零，不发生能量传输过程，仅在两个波节间进行电场能量和磁场能的交换。在时间上有π/2的相移在空间上错开λ/4，电场的波腹（节）点正好是磁场的波节（腹）点；两相邻波节点之间任意两点的电场同相。同一波节点两侧的电场反相*第10页，共24页，星期日，2025年，2月5日例6.1.1一均匀平面波沿+z方向传播，其电场强度矢量为解：(1)电场强度的复数表示（1）求相伴的磁场强度；（2）若在传播方向上z=0处，放置一无限大的理想导体平板，求区域z0中的电场强度和磁场强度；（3）求理想导体板表面的电流密度。则*第11页，共24页，星期日，2025年，2月5日写成瞬时表达式(2)反射波的电场为反射波的磁场为*第12页，共24页，星期日，2025年，2月5日在区域z0的合成波电场和磁场分别为(3)理想导体表面电流密度为*第13页，共24页，星期日，2025年，2月5日6.1.3对理想介质分界面的垂直入射设两种媒质均为理想介质，即?1=?2=0则讨论当η2η1时，Γ0，反射波电场与入射波电场同相当η2η1时，Γ0，反射波电场与入射波电场反相x介质1：介质2：zz=0y×*第14页，共24页，星期日，202