電磁波中 和 的初相位并非相同_第1頁
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文檔簡介

1、電磁波中和的初相位并非相同肖 軍我們知道電磁波的傳播速度與電場和磁場有關(guān)系式 （1）將上式兩邊同乘以可得 （2）若假設(shè)同相位的電場和磁場是分別按 （3）規(guī)律變化，由于 （4）（2）式又可寫成形式為 （5）由此可知，有（3）式解的麥氏方程組應(yīng)是 （6）綜上可知，電磁波中的電場和磁場是同相位，還是相差，關(guān)鍵是要看它們是滿足 （7）還是滿足 （8）如果電磁波中的電場和磁場是滿足（7）式，把 （9）代入（7）式，可得到 （10）顯然，若（10）式能與麥氏場方程相容，就必有 （11）也即有 （12）此時的電場和磁場是同相位。如果電磁波中的電場和磁場是滿足（8）式，把（9）式代入（8）式，可得到 （14）

2、顯然，若（14）式能與麥氏場方程相容，就必有 （15）及 （16）把（15）式代入（9）式中，可知 （17）也即有 （18）此時電場和磁場的相位是相差。而且任意瞬間電磁波的能量密度恒等于電磁波能量密度的平均值，即 （19）電磁波的能流密度平均值為 （20）或 （21）關(guān)于電磁波中的電場和磁場非同相位也可以這樣證明：由麥氏場方程知道，電場和磁場的峰值有如下關(guān)系， （22）與電磁場的能量密度有關(guān)系式 （23）由（22）（23）兩式可知 （24）顯然，只有令 （25）才能夠得到 （26）比較（26）、（23）兩式又可得到 （27）另外，由（23）式還知 （28）其中 （29）同理可證 （30）可見，對于電磁波，其電場（或磁場）都要寫成復(fù)數(shù)形式才能進入計算。由于電場和磁場的相位相差，所以電磁場的能流密度公式的正確形式應(yīng)是 （31）把（29）、（30）兩式代入其中，則可求出電磁場的能流密度 （32）需要指出，根據(jù)麥克斯韋場方程證得的 （33）結(jié)果，當(dāng)電場達到最大值時，磁場也確實是同時達到最大值。但是一定要注意，這里的磁場是在電場前

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