電磁場(chǎng)與電池波第5章

1、湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播1本章內(nèi)容本章內(nèi)容5.1 理想介質(zhì)中的均勻平面波理想介質(zhì)中的均勻平面波5.2 電磁波的極化電磁波的極化5.3 導(dǎo)電媒質(zhì)中的均勻平面波導(dǎo)電媒質(zhì)中的均勻平面波5.4 色散與群速色散與群速5.5 均勻平面波在各向異性媒質(zhì)中的傳播均勻平面波在各向異性媒質(zhì)中的傳播湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播2EHz波傳播方向波傳播方向 均勻平面波均勻平面波波陣面波陣面xyo 均勻平面波的概念均勻平面波的概念 波陣面波陣面：空間相位相同的點(diǎn)構(gòu)成的曲面，即等相位面：空間相位相同的點(diǎn)構(gòu)成的曲

2、面，即等相位面 平面波平面波：等相位面為無限大平面的電磁波：等相位面為無限大平面的電磁波 均勻平面波均勻平面波：等相位面上電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向、振幅都保持不變：等相位面上電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向、振幅都保持不變 的平面波的平面波 均勻平面波是電磁波的一種理想均勻平面波是電磁波的一種理想 情況，其分析方法簡(jiǎn)單，但又表情況，其分析方法簡(jiǎn)單，但又表 征了電磁波的重要特性。征了電磁波的重要特性。湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播35.1 理想介質(zhì)中的均勻平面波理想介質(zhì)中的均勻平面波5.1.1 一維波動(dòng)方程的均勻平面波解一維波動(dòng)方程的均勻平面波解5.1.2 理想介質(zhì)中

3、均勻平面波的傳播特點(diǎn)理想介質(zhì)中均勻平面波的傳播特點(diǎn)5.1.3 沿任意方向傳播的均勻平面波沿任意方向傳播的均勻平面波湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播4由于由于5.1.1 一維波動(dòng)方程的均勻平面波解一維波動(dòng)方程的均勻平面波解 設(shè)在無限大的無源空間中，充滿線性、各向同性的均勻理想設(shè)在無限大的無源空間中，充滿線性、各向同性的均勻理想介質(zhì)。均勻平面波沿介質(zhì)。均勻平面波沿 z 軸傳播，則電磁強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度均不是軸傳播，則電磁強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度均不是 x和和 y 的函數(shù)，即的函數(shù)，即同理同理 結(jié)論：結(jié)論：均勻平面波的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度都垂直于波的傳播均勻平面波的

4、電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度都垂直于波的傳播 方向方向 橫電磁波（橫電磁波（TEM波）波）0,0 xyxyEE222222dd0,0ddkkzzEE0yxzEEExyzE0zEz0zE 0yxzHHHHxyz0zH 2220zzEk Ez湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播5設(shè)電場(chǎng)只有設(shè)電場(chǎng)只有x 分量，即分量，即其解為：其解為：可見，可見， 表示沿表示沿 +z 方向傳播的波。方向傳播的波。 的波形的波形)cos(1kztEEmx 解的物理意義解的物理意義 第一項(xiàng)第一項(xiàng) 第二項(xiàng)第二項(xiàng)沿沿 -z 方向方向傳播的波傳播的波( )( )xxze EzE222d(

5、)( )0dxxEzk Ezzk 12( )eejkzjkzxEzAA1111( )eeexjjkzjkzxxmEzAE11111( , )Reeeecos()xjjkzj txxmxmxEz tEEtkz1ejkzA2222( )eeexjjkzjkzxxmEzAE22222( , )Reeeecos()xjjkzj txxmxmxEz tEEtkz湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播6由由 ，可得，可得 其中其中 稱為媒質(zhì)的稱為媒質(zhì)的本征阻抗本征阻抗。在真空中。在真空中 相伴的磁場(chǎng)相伴的磁場(chǎng) 同理，對(duì)于同理，對(duì)于磁場(chǎng)與電場(chǎng)相互磁場(chǎng)與電場(chǎng)相互垂直

6、，且同相位垂直，且同相位 結(jié)論：結(jié)論：在理想介質(zhì)中在理想介質(zhì)中，均勻平面波的電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度相均勻平面波的電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度相 互垂直，且同相位?；ゴ怪?，且同相位。111111xyyxzxxzEjkeeEee EeEzH11( )xyEH000120377222ejkzxxxEAEee221()zeEHj EH湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播71、均勻平面波的傳播參數(shù)、均勻平面波的傳播參數(shù)周期周期T ：時(shí)間相位變化：時(shí)間相位變化 2的時(shí)間間隔，即的時(shí)間間隔，即（1）角頻率、頻率和周期）角頻率、頻率和周期角頻率角頻率 ：表示單位時(shí)間內(nèi)的相位變化

7、，單位為：表示單位時(shí)間內(nèi)的相位變化，單位為rad/s 頻率頻率 f ： t T o xE 的曲線的曲線tEtEmxcos), 0(5.1.2 理想介質(zhì)中均勻平面波的傳播特點(diǎn)理想介質(zhì)中均勻平面波的傳播特點(diǎn)2T2(s)T1(H )2fzT湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播8（2）波長(zhǎng)和相位常數(shù)）波長(zhǎng)和相位常數(shù)k 的大小等于空間距離的大小等于空間距離2內(nèi)所包含內(nèi)所包含的波長(zhǎng)數(shù)目，因此也稱為的波長(zhǎng)數(shù)目，因此也稱為波數(shù)波數(shù)。波長(zhǎng)波長(zhǎng) ：空間相位差為空間相位差為2 的兩個(gè)波陣面的間距，即的兩個(gè)波陣面的間距，即相位常數(shù)相位常數(shù) k ：表示波傳播單位距離的相位變

8、化表示波傳播單位距離的相位變化 o xE lz的曲線的曲線zcos)0 ,(kEzEmx2kl21(m)kfl2(rad/m)kl湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播9（3）相速（波速）相速（波速）真空中真空中：由由相速相速v：電磁波的等相位面在空間電磁波的等相位面在空間 中的移動(dòng)速度中的移動(dòng)速度相速只與媒質(zhì)參數(shù)相速只與媒質(zhì)參數(shù)有關(guān)，而與電磁波有關(guān)，而與電磁波的頻率無關(guān)的頻率無關(guān)故故得到得到均勻平面波的相速為均勻平面波的相速為tkzCdd0tk zd1(m s)dzvtk 87900113 10 m/s14101036vc 湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技

9、術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播102、能量密度與能流密度、能量密度與能流密度由于由于，于是有于是有能量的傳輸速度等于相速能量的傳輸速度等于相速故故電場(chǎng)能量與磁場(chǎng)能量相同電場(chǎng)能量與磁場(chǎng)能量相同1zeHE221122emwEHw22emwwwEH221( , )( , )cos ()2zmxz tz teEtkzSEH221122avmmwEH*211Re ( )( )22avzmzzeESEH2112zmaveEw v湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播113、理想介質(zhì)中的均勻平面波的傳播特點(diǎn)、理想介質(zhì)中的均勻平面波的傳播

10、特點(diǎn)xyzEHo理想介質(zhì)中均勻平面波的理想介質(zhì)中均勻平面波的 和和EH 電場(chǎng)、磁場(chǎng)與傳播方向之間相互垂直，是橫電磁波（電場(chǎng)、磁場(chǎng)與傳播方向之間相互垂直，是橫電磁波（TEM 波）波） 無衰減，電場(chǎng)與磁場(chǎng)的振幅不變無衰減，電場(chǎng)與磁場(chǎng)的振幅不變 波阻抗為實(shí)數(shù)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)同相位波阻抗為實(shí)數(shù)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)同相位 電磁波的相速與頻率無關(guān)，無色散電磁波的相速與頻率無關(guān)，無色散 電場(chǎng)能量密度等于磁場(chǎng)能量密度，電場(chǎng)能量密度等于磁場(chǎng)能量密度， 能量的傳輸速度等于相速能量的傳輸速度等于相速 根據(jù)前面的分析，可總結(jié)出理想介質(zhì)中的均勻平面波的傳播根據(jù)前面的分析，可總結(jié)出理想介質(zhì)中的均勻平面波的傳播特點(diǎn)為：特點(diǎn)為：湖北大學(xué)

11、 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播12 例例5.1.1 頻率為頻率為9.4GHz的均勻平面波在聚乙烯中傳播，設(shè)其的均勻平面波在聚乙烯中傳播，設(shè)其為無耗材料，相對(duì)介電常數(shù)為為無耗材料，相對(duì)介電常數(shù)為r =2.26。若磁場(chǎng)的振幅為。若磁場(chǎng)的振幅為7mA/m，求相速、波長(zhǎng)、波阻抗和電場(chǎng)強(qiáng)度的幅值。求相速、波長(zhǎng)、波阻抗和電場(chǎng)強(qiáng)度的幅值。 解解：由題意：由題意因此因此 92.26,9.4 10 Hzrf8001.996 10m/s2.26rvvv891.996 102.12m9.4 10vfl03772512.26r37 102511.757V/mmmEH湖北大學(xué)

12、 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播13 解：解：以余弦為基準(zhǔn)，直接寫出以余弦為基準(zhǔn)，直接寫出 例例5.1.2 均勻平面波的磁場(chǎng)強(qiáng)度的振幅為均勻平面波的磁場(chǎng)強(qiáng)度的振幅為 A/m，以相位常數(shù)，以相位常數(shù)為為30 rad/m 在空氣中沿在空氣中沿 方向傳播。當(dāng)方向傳播。當(dāng)t = 0 和和 z = 0時(shí)，若時(shí)，若 取取向?yàn)橄驗(yàn)?，試寫出，試寫出 和和 的表示式，并求出頻率和波長(zhǎng)。的表示式，并求出頻率和波長(zhǎng)。 zeH因因 ，故，故則則 1( , )cos()A/m3yH z tetz 0( , )( , ) ()40cos()V/mzxE z tH z teetz

13、 220.21m ,30l8893 1045101.43 10 Hz/15cfl81( , )cos(90 1030 )A/m3yH z tetz 8( , )40cos(90 1030 )V/mxE z tetz13HHEyeze30 rad/m湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播14 解解：電場(chǎng)強(qiáng)度的復(fù)數(shù)表示式為：電場(chǎng)強(qiáng)度的復(fù)數(shù)表示式為自由空間的本征阻抗為自由空間的本征阻抗為故得到該平面波的磁場(chǎng)強(qiáng)度故得到該平面波的磁場(chǎng)強(qiáng)度于是，平均坡印廷矢量于是，平均坡印廷矢量垂直穿過半徑垂直穿過半徑R =2.5m的圓平面的平均功率的圓平面的平均功率 例例5.

14、1.4 自自由空間中平面波的電場(chǎng)強(qiáng)度由空間中平面波的電場(chǎng)強(qiáng)度求在求在z =z0處垂直穿過半徑處垂直穿過半徑R =2.5m的圓平面的平均功率。的圓平面的平均功率。50cos()V/m,xtkzEe50ejkzxEe012005eA/ m12jkzyyEHee2115125Re()50W/ m221212avzzSEHee22125125d2.565.1W1212avavSPRSS湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播15沿沿+z方向傳播的均勻平面波方向傳播的均勻平面波5、沿任意方向傳播的均勻平面波、沿任意方向傳播的均勻平面波沿沿 傳播方向的均勻平面波傳

15、播方向的均勻平面波 沿任意方向傳播的均勻平面波沿任意方向傳播的均勻平面波 波傳播方向波傳播方向 z y x o rne等相位等相位 面面 P(x,y,z)yzxo沿沿z方向傳播的均勻平面波方向傳播的均勻平面波P(x,y,z)波傳播方向波傳播方向r等相位等相位 面面 ( )eezjke rjkzmmzEEE zke k0zme E1( )( )zH zezE()( )eexyznj k x k y k zjke rmmrEEE nxxyyzzke ke ke ke k0nme E1( )( )nH rerEne湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播16

16、 解：解：（1）因?yàn)椋┮驗(yàn)?，所以，所以則則 例例5.1.5 在空氣中傳播的均勻平面波的磁場(chǎng)強(qiáng)度的復(fù)數(shù)表示式為在空氣中傳播的均勻平面波的磁場(chǎng)強(qiáng)度的復(fù)數(shù)表示式為k式中式中A為常數(shù)。求：（為常數(shù)。求：（1）波矢量）波矢量 ；（；（2）波長(zhǎng)和頻率；（）波長(zhǎng)和頻率；（3）A的值；（的值；（4）相伴電場(chǎng)的復(fù)數(shù)形式；（）相伴電場(chǎng)的復(fù)數(shù)形式；（5）平均坡印廷矢量。）平均坡印廷矢量。(43)(24)ejxzxyzHe Aee ejk rmHH24mxyzHeee ，43xyzk rk xk yk zxz403xyzkkk、，43xzkee22(3 )(4 )5k4355nxzkeeek湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技

17、術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播17（2 2）（3 3）（4 4）（5 5）222m55kl，883 107.5 10 Hz2/5cfl4 ()0 2340mA k H 3A 0( )( )nrreEH(43)(43)43120 (324)e()55120 ( 1.251.6)ejxzxyzxzjxzxyzeeeeeeee*(43)(43) *21Re21Re 120 ( 1.251.6)e2(324)e1229 (43)W mavjxzxyzjxzxyzxz SE Heeeeeeee湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播5

18、.2 電磁波的極化電磁波的極化 波的極化是由波的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向決定的 由電場(chǎng)強(qiáng)度矢量的端點(diǎn)在垂直傳播方向的平面上一個(gè)周期內(nèi)所畫出的軌跡的形狀表示波的極化 如果軌跡是直線，則波稱為直線極化 如果軌跡是圓，則波稱為圓極化 如果軌跡是橢圓，則波稱為橢圓極化 注意：這里所說的極化與以前討論過的介質(zhì)的極化是完全不同的湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播)sin(220) ,(kzttzxeE)cos(),()cos(),(21kztEtzEkztEtzEymyxmx 前面所述的沿z方向傳播的平面波的電場(chǎng)方向不隨時(shí)間變化。 一般情況下，沿z方向傳播的均勻平面波

19、電場(chǎng)同時(shí)存在x方向分量和y方向分量湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播)cos(),()cos(),(21kztEtzEkztEtzEymyxmx)cos(),()cos(),(00z21tEtzEtEtzEymyxmx的等相面上，取在etEEetEetEEymxmyymxxm)cos()cos()cos(22合成場(chǎng)強(qiáng)為1. 直線極化 如果電場(chǎng)兩分量的振幅不同，但相位相同，或差180 ，則合成電場(chǎng)表現(xiàn)為直線極化波。湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播常數(shù)常數(shù)，軸的夾角合成場(chǎng)強(qiáng)與xmymxmymEEtgE

20、Etg1xetEEetEetEEymxmyymxxm)cos()cos()cos(22合成場(chǎng)強(qiáng)為時(shí)，也是如此。差和波。這種情況稱為直線極化端軌跡是直線。線上。即電場(chǎng)向量的矢角的直軸成與間變化，但方向始終在強(qiáng)的大小隨時(shí)不隨時(shí)間變化，合成場(chǎng)180 x21湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播直線極化圖示湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播 若電場(chǎng)的x方向與y方向的分量振幅相同，相位相差 ，則合成電場(chǎng)表現(xiàn)為圓極化波。90tEEtEEEEEmymxmymxmsincos900,0z21，的等位面上，令在)cos(

21、),()cos(),(21kztEtzEkztEtzEymyxmxeEtEtEe tEe tEEmmmymxm22)sin()cos(sincos合成電場(chǎng)2. 圓極化湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播。這種情況稱為圓極化波電場(chǎng)向量矢端軌跡是圓方向隨時(shí)間改變。合成電場(chǎng)的大小不變，tttgtEtEtgmm，軸的夾角合成場(chǎng)與cossinx，稱左旋圓極化波，當(dāng)旋圓極化波。向看是向右轉(zhuǎn)的，稱右矢端運(yùn)動(dòng)順著波傳播方09021E湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播圓極化圖示湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁

22、波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播圓極化圖示湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播)cos(cos, 0021tEEtEEzymyxmx的等相面上，令在yymxxmetEe tEE)cos(cos合成電場(chǎng)1)()()90cos(,cos9022ymyxmxymyxmxEEEEtEEtEE，如果)cos(),()cos(),(21kztEtzEkztEtzEymyxmx3. 橢圓極化 通常電場(chǎng)的兩個(gè)分量的振幅和相位都不相等，這樣就構(gòu)成了橢圓極化波。湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播是左旋橢圓極化。是

23、右旋橢圓極化，軸斜交的橢圓。軸和矢端仍是與，當(dāng)向量矢端軌跡是橢圓。在等相面上，電場(chǎng)0, 0yx90EE湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播橢圓極化圖示湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播)4(cos)4(sin),(kztEekztEetzEmymxkzmykzmxeEeeEezEjjj)(解：解：（1）)4(sin),(kztEtzEmx)43(cos)24(coskztEkztEmm)43(4xy所以，這是一個(gè)線極化波所以，這是一個(gè)線極化波（2）jRe),(jjtkzmxeeEtzE)2cos(kz

24、tEmRe),(jjtkzmyeeEtzE)cos(kztEm22xy此波的傳播方向?yàn)榇瞬ǖ膫鞑シ较驗(yàn)?z方向，所以是一個(gè)右旋圓極化波方向，所以是一個(gè)右旋圓極化波 例：判別下列均勻平面波的極化形式例：判別下列均勻平面波的極化形式湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播EJ5.3 均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳播均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳播 無損耗媒質(zhì)：理想介質(zhì) 導(dǎo)電媒質(zhì)：有損耗媒質(zhì)，所以電磁場(chǎng)的基本方程中要考慮到傳導(dǎo)電流， ，但在導(dǎo)體媒質(zhì)內(nèi)部，自由電荷密度可認(rèn)為是零。湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播0, 0

25、,EHtHEtEEH導(dǎo)電媒質(zhì)中的基本方程00)(,EHHjEEjEjjEjEHC用復(fù)數(shù)表示情況下在作正弦變化的電磁場(chǎng)湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播EjEjjEjEHC)(CC 稱為等效介電常數(shù)，是一個(gè)復(fù)介電常數(shù)。 所以，有損介質(zhì)中的均勻平面波的傳播特性的討論完全可以仿照無損介質(zhì)中關(guān)于均勻平面波傳播規(guī)律的討論進(jìn)行，只需用復(fù)介電常數(shù) 取代介電常數(shù)即可。湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播電常數(shù)是導(dǎo)電媒質(zhì)中的等效介)(jC00202202HkHEkE理想介質(zhì)的亥姆霍茲方程其中0k是復(fù)數(shù)。其中亥姆霍茲方程

26、因而得到導(dǎo)電媒質(zhì)中的CccckHkHEkE002222湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播為傳播常數(shù)稱定義jjjjjkCc)(為了與傳輸線理論中使用的符號(hào)一致，稱相位系數(shù)。稱衰減系數(shù)，1)(121)(1222jkj ，傳播常數(shù)，在理想介質(zhì)中，00湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播002222HHEE002222HkHEkEcc分量磁場(chǎng)只有分量，方向傳播，且電場(chǎng)只有當(dāng)均勻平面波沿yxHEzzjzxzxxeeEeEzE)（xzjzxmyEjeeEjH是復(fù)數(shù)。導(dǎo)電媒質(zhì)中的本征阻抗jcCcej|)1 (Cj因

27、為xCyEH1所以這樣，亥姆霍茲方程變?yōu)楹贝髮W(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播量損耗。電媒質(zhì)中傳播時(shí)有能。這是由于電磁波在導(dǎo)的增加按指數(shù)規(guī)律衰減場(chǎng)量振幅隨行進(jìn)距離場(chǎng)在導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播，從上述結(jié)果可見，電磁zzzcmyzzmCyeeeEeeeEH|1也可寫出瞬時(shí)值表達(dá)式y(tǒng)zcmytjyxzmxtjxezteEeeHHezteEeeEEcosRecosRe湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播1)(12111/2v波的傳播速度因此，波的傳播速度v與頻率有關(guān)。這與理想介質(zhì)不同，理想介質(zhì)中 ，與頻率無關(guān)。在有損媒質(zhì)中，電磁波的傳播速度即相速隨頻率改變的現(xiàn)象，稱為色散效應(yīng)。在有損媒質(zhì)中，均勻平面波的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直且同垂直于傳播方向，但在時(shí)間上存在相位差。1v1)(1211222lfv波長(zhǎng)湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播ExHyz湖北大學(xué) 物理學(xué)與電子技術(shù)學(xué)院電磁場(chǎng)與電磁波 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播 1. 是橫電磁波TEM。