電磁場(chǎng)與電磁波電子教案5_第1頁(yè)
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1、第五章均勻平面波在無(wú)界空間中的傳播幾個(gè)重要概念理想媒質(zhì)：導(dǎo)電率為零的媒質(zhì)，也稱(chēng)無(wú)耗媒質(zhì)。平面波：波陣面為平面的電磁波。均勻平面波：等相面為平面，且在等相面上，電、磁場(chǎng)量的振幅、方向、相位處處相等的電磁波。一、亥姆霍茲方程的平面波解無(wú)源區(qū)00??J??均勻、各向同性理想媒質(zhì)，022???EkE??02222222???????????EkzEyExE????考慮沿方向傳播的均勻平面波，z)()()()(zHzHHzEzEEyxyx、、??

2、??則0222??xxEkdzEd0222??yyEkdzEd0222??xxHkdzHd0222??yyHkdzHd二階常微分方程，形式相同，解也相同。其解：——解的復(fù)數(shù)形式j(luò)kzjkzxeAeAzE21)(???待定常數(shù)，由邊界條件確定)cos()cos(])Re[()(221121?????????????????kztEkztEeeAeAtzEmmtjjkzjkzx瞬時(shí)表達(dá)式解的物理意義：1）)cos(111??????kztE

3、eAmjkz由圖5.1.4可知，隨時(shí)間t增加波形向z方向平移故為表示向z方向傳播的均勻平面波函數(shù)同理向z方向傳播的均勻平面波函數(shù).jkze說(shuō)明：????三者相互垂直，且滿足右手螺旋關(guān)系。EkHkHE?????????1???kHE?、、????????5、本征阻抗（波阻抗）均勻平面電磁波中電場(chǎng)幅度和磁場(chǎng)幅度之比為一定值，將其定義為媒質(zhì)的本征阻抗。)(??????HE??真空：)(3771201036110497000??????????

4、?????結(jié)論：在自由空間中傳播的電磁波，電場(chǎng)幅度與磁場(chǎng)幅度之比為377。6、能量密度和能流密度memewwEEHwEw??????222221)(212121??????理想媒質(zhì)中均勻平面波的電場(chǎng)能量等于磁場(chǎng)能量。電磁波的能量密度：22HEwwwme??????電磁波的能流密度：kEEkEHES?1?12??????????????平均能流密度：kEHESav?21]Re[212????????討論：?????????????????

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