高二物理竞赛课件:对理想介质分界面的垂直入射(共12张PPT)

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高二物理竞赛课件:对理想介质分界面的垂直入射(共12张PPT)

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对理想介质分界面的垂直入射
对理想介质分界面的垂直入射设两种媒质均为理想介质,即 1= 2= 0则讨论当η2>η1时,Γ> 0,反射波电场与入射波电场同相。当η2<η1时,Γ< 0,反射波电场与入射波电场反相。x介质1:介质2:zz=0y例6.1.1一均匀平面波沿+z方向传播,其电场强度矢量为解:(1)电场强度的复数表示(1)求相伴的磁场强度 ;(2)若在传播方向上z= 0处,放置一无限大的理想导体平板,求区域z< 0中的电场强度 和磁场强度 ;(3)求理想导体板表面的电流密度。则写成瞬时表达式(2)反射波的电场为反射波的磁场为在区域z< 0的合成波电场和磁场分别为(3)理想导体表面电流密度为媒质1中的入射波:媒质1中的反射波:媒质1中的合成波:媒质2中的透射波:合成波的特点这种由行波和纯驻波合成的波称为行驻波(混合波)——合成波电场——驻波电场z——行波电场——合成波电场振幅——合成波电场z合成波电场振幅( > 0)当β1z=-nπ,即z=-nλ1/ 2时,有当β1z=-(2n+1)π/2,即z=-(n/2+1/4)λ1时,有合成波电场振幅( < 0)——合成波电场振幅——合成波电场z当β1z=-nπ,即z=-nλ1/ 2时,有当β1z=-(2n+1)π/2,即z=-(n/2+1/4)λ1时,有驻波系数S定义为驻波的电场强度振幅的最大值与最小值之比,即驻波系数(驻波比)S讨论当Г=0时,S=1,为行波。当Г=±1时,S= ,是纯驻波。当 时,1<S< ,为混合波。S越大,驻波分量越 大,行波分量越小;例6.1.2在自由空间,一均匀平面波垂直入射到半无限大的无耗介质平面上,已知自由空间中,合成波的驻波比为3,介质内传输波的波长是自由空间波长的1/6,且分界面上为驻波电场的最小点。求介质的相对磁导率和相对介电常数。解:因为驻波比由于界面上是驻波电场的最小点,故又因为2区的波长而反射系数式中媒质2中的平均功率密度媒质1中沿z方向传播的平均功率密度电磁能流密度由入射波平均功率密度减去反射波平均功率密度

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