往屆學(xué)習(xí)供參考遠(yuǎn)經(jīng)典物理電動(dòng)力學(xué)

第四章電磁波的傳播變化電磁場(chǎng)問題電磁波的激發(fā)運(yùn)動(dòng)電荷體系激發(fā)變化電磁場(chǎng)變化電磁場(chǎng)相互激發(fā)以波的形式運(yùn)動(dòng)電磁波的傳播真空和介質(zhì)中的傳播介質(zhì)界面上的傳播現(xiàn)象導(dǎo)體對(duì)傳播的影響§1

平面電磁波1．自由空間電磁場(chǎng)的波動(dòng)方程自由空間真空真空電磁場(chǎng)波動(dòng)方程介質(zhì)簡(jiǎn)諧振蕩電磁場(chǎng)色散非簡(jiǎn)諧場(chǎng)不成立任意變化電磁場(chǎng)為各種頻率的簡(jiǎn)諧電磁場(chǎng)的疊加單一頻率的簡(jiǎn)諧電磁振蕩的傳播單色波2．單色電磁波Helmholtz方程3．平面電磁波最基本的特解相速真空介質(zhì)中與頻率有關(guān)常數(shù)，等于真空光速橫波，兩個(gè)獨(dú)立偏振方向真空4．平面電磁波的能量和能流5．平面電磁波的動(dòng)量和動(dòng)量流§2

電磁波的反射和折射介質(zhì)界面上決定入射、反射和折射波的關(guān)系頻率、波矢、振幅與相位1．反射與折射定律入射反射折射反射定律折射定律折射率2．Fresnel公式垂直線偏振平行線偏振無(wú)反射波Brewster定律反射波反相突變半波損失Brewster角3．全反射折射角為復(fù)數(shù)透入第二層介質(zhì)厚度沿界面?zhèn)鞑サ牟ǚ瓷洳ㄅc入射波振幅相同，僅相位有突變?nèi)瓷淅?光壓電磁波對(duì)物體單位面積上的法向壓力單位時(shí)間通過單位面積流入的凈電磁動(dòng)量法向分量平均值入射反射電磁波各向同性入射光子統(tǒng)計(jì)結(jié)果§3

導(dǎo)體及其表面的電磁波傳播電波引起傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流產(chǎn)生焦耳熱阻尼電磁波衰減1．導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷分布一般金屬內(nèi)部電荷密度很快消失2．導(dǎo)體內(nèi)的電磁波復(fù)電容率波矢和頻率至少有一個(gè)為復(fù)數(shù)復(fù)頻率無(wú)外來(lái)能量補(bǔ)充，電磁波隨時(shí)間衰減，能量轉(zhuǎn)化為焦耳熱時(shí)間阻尼復(fù)波矢空間阻尼由入射能量維持穩(wěn)態(tài)波復(fù)折射率良導(dǎo)體穿透深度Cu高頻電磁波及其產(chǎn)生電流集中于良導(dǎo)體的淺表層趨膚效應(yīng)理想導(dǎo)體極限3．理想導(dǎo)體邊界條件理想導(dǎo)體成為電磁波場(chǎng)的邊界理想導(dǎo)體迅速調(diào)節(jié)面電荷和面電流分布，屏蔽外來(lái)電磁波§4

波導(dǎo)中的微波傳播電磁能的定向傳輸?shù)皖l雙線中頻同軸電纜高頻（微波）波導(dǎo)空心金屬管1．矩形波導(dǎo)中的電磁波電波邊界條件特解沿向傳播的電波TEmn波橫電波