電磁波平行極化的斜入射

1、電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 3. 3. 平行極化的斜入射平行極化的斜入射 入射波磁場(chǎng)強(qiáng)度為: 1ii j( sincos) i0 i 1 e kxz y E Ha 入射波電場(chǎng)強(qiáng)度為： 1ii j( sincos) ii0ii (cossin)e kxz xz EEaa 反射波磁場(chǎng)強(qiáng)度為：1rr j( sincos) r0 r 1 e kxz y E Ha 反射波電場(chǎng)強(qiáng)度為： 1rr j( sincos) rr0rr ( cossin)e kxz xz EEaa i r t x zO i E i H r E r H t E t H 22 , 11 , 電磁場(chǎng)與電

2、磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 在媒質(zhì)2中，折射波磁場(chǎng)強(qiáng)度為： 2tt j( sincos) t0 t 2 e kxz y E Ha 折射波電場(chǎng)強(qiáng)度為： 2tt tt0tt j( sincos) (cossin) e xz kxz EEaa 根據(jù)分界面上的邊界條件： r01i2t / i01i2t coscos coscos E E t02i / i01i2t 2cos coscos E T E 上兩式也稱為平行極化波的費(fèi)涅耳公式 i r t x zO i E i H r E r H t E t H 22 , 11 , 1t2t1t2t ,EEHH 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電

3、磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 4. 4. 波的全反射現(xiàn)象波的全反射現(xiàn)象 由折射定律可知： 當(dāng) 時(shí)，必然有 。 1122 ti 臨界角 如果入射角增大到某個(gè)角度時(shí)，恰好使 ，則： o 90 t 12 22 c 11 arcsin t11 i22 sin sin o 11 c22 sin90 sin 2 c 1 arcsin 全反射：全反射：當(dāng)當(dāng) 時(shí)，介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)2 2中沒(méi)有透射波的現(xiàn)象。中沒(méi)有透射波的現(xiàn)象。 ic i t c 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 當(dāng) 時(shí)，有 ， 此時(shí) 不是實(shí)數(shù)角，而是復(fù)數(shù)角。 ic t sin1 t 則 2 1 ti 2 cosj

4、sin1 211 2i2i 22 sin1jsin tt0 ee k zk x y EEa 該式表明：當(dāng)該式表明：當(dāng) 時(shí)，透射波在分界面上沿時(shí)，透射波在分界面上沿x x方向以行波方向以行波 傳播，而沿傳播，而沿z z方向按指數(shù)規(guī)律快速衰減。這種在方向按指數(shù)規(guī)律快速衰減。這種在z z方向衰減而方向衰減而 沿分界面方向傳播的波稱為沿分界面方向傳播的波稱為表面波。表面波。 ic 討論：討論： t c ? 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 5. 5. 波的全透射現(xiàn)象波的全透射現(xiàn)象 全透射：全透射：當(dāng)入射波以某一角度入射時(shí)，入射波在分界面處當(dāng)入射波以某一角度入射時(shí)，入射波在分

5、界面處 全部透射于第二種媒質(zhì)中，不發(fā)生反射的現(xiàn)象。全部透射于第二種媒質(zhì)中，不發(fā)生反射的現(xiàn)象。 （1 1）對(duì)平行極化波的情況：對(duì)平行極化波的情況： 1i2t / 1i2t coscos 0 coscos 1B2t coscos 布儒斯特角或偏振角 120 2 tB 1 coscos 若 1 tB 2 sinsin 2 2 B 12 sin 2 B 12 arcsin 2 B 1 arcsin 或： 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 （2 2）對(duì)垂直極化波的情況）對(duì)垂直極化波的情況 2i1t 2i1t coscos 0 coscos t1 i2 cos cos t1 i

6、2 sin sin it 但由于 ，因此 。 12 it 2i1t coscos0 結(jié)論：結(jié)論：垂直極化波斜入射時(shí)，不可能發(fā)生全透射現(xiàn)象。垂直極化波斜入射時(shí)，不可能發(fā)生全透射現(xiàn)象。 請(qǐng)問(wèn)：請(qǐng)問(wèn)： 一圓極化波布儒斯特角斜入射時(shí)，反射波是什么極化方式？ 折射定律： 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 九、電磁波的應(yīng)用九、電磁波的應(yīng)用 在發(fā)現(xiàn)電磁波不到在發(fā)現(xiàn)電磁波不到6 6年，利用年，利用 電磁波的技術(shù)，如雨后春筍電磁波的技術(shù)，如雨后春筍 般相繼問(wèn)世。般相繼問(wèn)世。 無(wú)線電報(bào)（無(wú)線電報(bào)（18941894年）年） 無(wú)線電廣播（無(wú)線電廣播（19061906年）年） 無(wú)線電導(dǎo)航（無(wú)

7、線電導(dǎo)航（19111911年）年） 無(wú)線電話（無(wú)線電話（19161916年）年） 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 短波通信（短波通信（19211921年）年） 無(wú)線電傳真（無(wú)線電傳真（19231923年）年） 電視（電視（19291929年）年） 微波通信（微波通信（19331933年）年） 雷達(dá)（雷達(dá)（19351935年）年） 遙控、遙感、衛(wèi)星通信、遙控、遙感、衛(wèi)星通信、 射電天文學(xué)射電天文學(xué)它們使整它們使整 個(gè)世界面貌發(fā)生了深刻的個(gè)世界面貌發(fā)生了深刻的 變化。變化。 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 微波通信微波通信 微波加熱微波加

8、熱 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 移動(dòng)通信移動(dòng)通信 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 衛(wèi)星測(cè)控、遙感、微波成像衛(wèi)星測(cè)控、遙感、微波成像 衛(wèi)星地面測(cè)控站衛(wèi)星地面測(cè)控站 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 射電天文射電天文 射電望遠(yuǎn)鏡射電望遠(yuǎn)鏡 微波武器微波武器 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 雷達(dá)系統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng) 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 電磁波頻譜的劃分電磁波頻譜的劃分

9、 頻段 波長(zhǎng)范圍 頻率范圍 極高頻(EHF) 0.11 cm 30 300 GHz 特高頻(SHF) 1 10 cm 3 30 GHz 超高頻(UHF) 10 100 cm 0.3 3 GHz 甚高頻(VHF) 1 10 m 30 300 MHz 高頻(HF) 10 100 m 3 30 MHz 中頻(MF) 0.1 1 km 0.3 3 MHz 低頻(LF) 1 10 km 30 300 kHz 甚低頻(VLF) 10 100 km 3 30 kHz 超低頻(ULF) 0.1 1 Mm 0.3 3 kHz 特低頻(SLF) 1 10 Mm 30 300 Hz 極低頻(ELF) 10 100 Mm 3 30 Hz 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波第第6章章 平面電磁波平面電磁波 射頻電磁場(chǎng)下人體的安全水平標(biāo)準(zhǔn)射頻電磁場(chǎng)下人體的安