第4章平面电磁波传播(1)

第四章平面电磁波传播

主要内容4.1 绝缘介质中的单色平面波*4.2 导电介质中的单色平面波4.3 电磁波在两种绝缘介质分界面上的反射和折射4.4 全反射消逝波和导引波*4.5 电磁波在导电介质表面上的反射和折射4.1 绝缘介质中的单色平面波

??22??E?kE?0??2?2?H?kH?0?均匀平面单色波：亥姆霍兹方程

无源空间中的单色电磁波

E(r,t)?E(r)e?i?t?i?tH(r,t)?H(r)ex波阵面EE(r,t)?E0ei(k?r??t)oyH波传播方向z波矢量k的大小为相位常数k，方向为n即波的传播方向

均匀平面波4.1.1 单色平面波的特点

?（1）横波性

????E?ik?E?????E?0H(r)?1i????Ek?E?0电场强度E垂

直于波矢量k

磁场强度H垂1H(r,t)?k?E(r,t)直于电场强度??E和波矢量k

E,H,k三者互相垂直，构成右手螺旋关系，

单色平面电磁波是横波。

4.1.1 单色平面波的特点

?（2）本征波阻抗、E和H的振幅关系

???Z???? (?)k?H0???E0??Z是介质的本征波阻抗。在真空中

?0Z?Z0??120??377??0结论：在各向同性绝缘介质中Z为实数，均匀平面波的电场强度与磁场强度相互垂直，且同相位。

电场和磁场的互算

1H?n?EZE?ZH?nnxEOyHz理想介质中均匀平面波的E和H为波失

k的单位矢量