当前位置:文档之家› 第六章均匀平面波的反射和透射

第六章均匀平面波的反射和透射


2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
10
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 (2)合成波的特点
入射波
合成波
反射波
2020/10/31
电场强度
磁场强度
第6章 均匀平面波的反射与透射
11
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射
合成波的特点: 零点位置(波节点)和最大值位置(波腹点)固定 两相邻波节点之间任意两点的电场同向。同一波节
点两侧的电场反向 电场和磁场在空间和时间上都相差/2相位 平均坡印廷矢量为零,无电磁能量传输,只有相邻
波节内的电磁能量转换。
这样的波称为纯驻波。
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
12
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射
例1:一均匀平面波沿 方向传播,其电场强度矢 量为
(1)求相伴的磁场 (2)若在传播方向上 处,放置一无限大的理想 导体平板,求区域 中的 和 。 (3)求理想导体板表面的电流密度。
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
28
§6.3 均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射
y
z
z=0
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
17
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 (2)合成波的特点
这种由行波和纯驻波合成的波称为行驻波
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
18
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 >0,即 η2 > η1
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
19
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射
<0,即
η2<η1
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
20
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 (3)驻波比(驻波系数)S
S是工程上常用的技术指标,用于描述电磁波从一 种媒质(或器件)进入另一种媒质(或器件)时反 射波的大小,反映了两种媒质或器件的阻抗关系。
7
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射
讨论:(1)和是分界面上反射波和透视波电场与入 射波电场的复振幅之比。 (2)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。
(3)若1= 0,2 =,则变成理想介质与理想 导体分界面上的公式。
(4)若1= 2 =0,则变成两理想介质分界面上 的公式。
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射
例2.入射波电场
,从
空气( )中正入射到 的平面边界面上,对
区域
, ,求区域2的电场 和 磁场。
解:
区域,本征阻抗
透射系数
x
媒质1:1, 1,1 0 r Hr Hi Si
y Ht
St
z
2020/10/31
1 ≤S ≤
S=1,电磁波是行波,没有反射波,阻抗匹配
S=,行波是纯驻波,反射波最大,全反射
S越大,驻波分量越大,行波分量越小,阻抗失配
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
21
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 (4)能量守恒
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
22
解:(1)为了运算方便,用复数表示
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
13
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 得写成瞬时表达式
(2)反射波的电场为 反射波的磁场为
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
14
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射
在区域 z <0 的合成波场
z=0
第6章 均匀平面波的反射与透射
23
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 相位常数

2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
24
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射
例3.已知媒质1的
的、

为2.4V /m ,
(1) 和
(2)反射系数
(3)1区的电场
(4)2区的电场
、 、 ,媒质2 。垂直入射波电场大小 ,求:
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
5
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 媒质2中的透射波:
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
6
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 分界面上电场强度和磁场强度切向分量连续:
反射系数 透射系数
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
(3)理想导体表面电流密度为
因此
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
15
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 3. 理想介质与理想介质的分界面
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
16
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 (1)反射系数和透射系数
媒质 1:
x
媒质 2:
解:1)
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
25
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 2)
3)设电场方向为
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
26
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 或
4) 式中,
,故
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
27
§6.1 均匀平面波对分界面的垂直入射 §6.3 均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射
1. 导电媒质与导电媒质的分界面 x
媒质1: 1, 1,1 媒质2: 2 , 2 , 2
Ei Hi
Si
Et Ht
St
Sr
y
z
Er Hr
z=0
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
4
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 媒质1中的入射波:
媒质1中的反射波:
媒质1中的合成波:
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
1
反射
折射
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
2
内容提要
§6.1 均匀平面波对分界面的垂直入射 §6.3 均匀平面波对理想介质分界平面的斜入射
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
3
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
8
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射
2. 理想介质与理想导体的分界面
(1)反射波振幅x
媒质
媒质
1:
2:
y
z
z=0
2020/10/31
第6章 均匀平面波的反射与透射
9
§6.1 均匀平面波对分界平面的垂直入射 分界面上感应电流
媒质1中的能量传播
相关主题