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理想介质中的均匀平面波的传播特点
理想介质中的均匀平面波的传播特点xyzEHO理想介质中均匀平面波的 和EH电场、磁场与传播方向之间相互垂直，是横电磁波（TEM波）。无衰减，电场与磁场的振幅不变。波阻抗为实数，电场与磁场同相位。电磁波的相速与频率无关，无色散。电场能量密度等于磁场能量密度，能量的传输速度等于相速。根据前面的分析，可总结出理想介质中的均匀平面波的传播特点为：解：以余弦为基准，直接写出例5.1.2均匀平面波的磁场强度的振幅为A/m，以相位常数为30rad/m在空气中沿 方向传播。当t= 0和z= 0时 ，若 取向为 ，试写出 和 的表示式，并求出频率和波长。因 ，故则例5.1.3频率为100Mz的均匀电磁波，在一无耗媒质中沿+z方向传播，其电场 。已知该媒质的相对介电常数εr= 4、相对磁导率μr=1，且当t= 0、z=1/8 m时，电场幅值为10－4V/m。 试求电场强度和磁场强度的瞬时表示式。解：设电场强度的瞬时表示式为对于余弦函数，当相角为零时达振幅值。考虑条件t= 0、z=1/8 m时，电场达到幅值，得式中所以磁场强度的瞬时表示式为式中因此解：电场强度的复数表示式为自由空间的本征阻抗为故得到该平面波的磁场强度于是，平均坡印廷矢量垂直穿过半径R= 2.5m的圆平面的平均功率例5.1.4自由空间中平面波的电场强度求在z=z0处垂直穿过半径R=2.5m的圆平面的平均功率。沿+z方向传播的均匀平面波5.1.3沿任意方向传播的均匀平面波沿 传播方向的均匀平面波沿任意方向传播的均匀平面波波传播方向zyxorne等相位面P(x,y,z)yzxo沿＋z方向传播的均匀平面波P(x,y,z)波传播方向r等相位面解：（1）因为，所以则例5.1.5在空气中传播的均匀平面波的磁场强度的复数表示式为式中A为常数。求：（1）波矢量 ；（2）波长和频率；（3）A的值；（4）相伴电场的复数形式；（5）平均坡印廷矢量。（2）（3）（4）（5）5.2.1极化的概念波的极化表征在空间给定点上电场强度矢量的取向随时间变化的特性,是电磁理论中的一个重要概念。在电磁波传播空间给定点处，电场强度矢量的端点随时间变化的轨迹。波的极化一般情况下，沿+z方向传播的均匀平面波 ，其中电磁波的极化状态取决于Ex和Ey的振幅之间和相位之间的关系，分为：线极化、圆极化、椭圆极化。极化的三种形式线极化：电场强度矢量的端点轨迹为一直线段圆极化：电场强度矢量的端点轨迹为一个圆椭圆极化：电场强度矢量的端点轨迹为一个椭圆消去t可得合振动轨迹（椭圆方程）一般而言，对于振动方向垂直的两个简谐振动，合成后不同的相位差对应不同的振动状态。

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