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磁化等离子体的张量介电常数
为电子回旋频率设外加的恒定磁场为B0，时变磁场为B(t),若B(t) <<B0，仅需考虑恒定磁场B0以及时变电场E(t)对于等离子体的作用。在恒定磁场B0和时变电场E(t)的作用下，电子的运动方程为设B0为z方向，对于正弦电磁场，上述方程为电子质量电子电量磁化等离子体的张量介电常数式中设等离子体每单位体积内的电子数目为N，则运流电流密度为 ，代入麦克斯韦第一方程，得此时，等离子体的等效介电常数为一标量，等离子体呈各向同性特性。所以，外加恒定磁场是使等离子体呈各向异性的原因。等离子体的等效介电常数的张量——等离子体频率当不存在外加磁场、即 时， 、电磁波在磁化等离子体中的传播特性与波的传播方向有关，一般情况下很复杂。这里只讨论沿外加恒定磁场方向传播均匀平面波。设均匀平面波的电场表达式为写成矩阵形式为2.磁化等离子体中的均匀平面波当由此可解得当左旋圆极化波右旋圆极化波结论：当电磁波沿外加磁场方向通过等离子体时，将出现两个圆极化波，一个为左旋圆极化波，一个为右旋圆极化波，且两个圆极化波的相速不一样。法拉第旋转效应一个直线极化波可以分解为两个振幅相等、旋转方向相反的圆极化波。在磁化等离子体中，由于两个圆极化波的相速不相等，在传播一段距离后，合成波的极化面已不在原来的方向，即电磁波的极化在面磁化等离子体内以前进方向为轴而不断旋转，如图所示，这种现象称为法拉第旋转效应。5.5.2铁氧体中的平面波铁氧体是一种磁性材料，其磁导率很高，但电导率很低，介电常数大约在2～35之间。这种铁氧体在外加恒定磁场作用下，显示磁各向异性。若外加的恒定磁场强度 ，且其大小足以使铁氧体达到饱和磁化，相应的饱和磁化强度为,则铁氧体在恒定磁场H0和时变磁场h(t)的共同作用下，总磁化强度为若h(t) <<H0，对于正弦电磁场，可得到1.磁化铁氧体的张量磁导率时变磁场h(t)产生的磁化强度为荷值比此处由式中由此可见，两者完全类似。因此当平面波在铁氧体中传播时，同样也会发生法拉第旋转现象。这种极化面旋转效应在微波器件中获得应用。平面波在等离子体和铁氧体中满足的波动方程分别为2.磁化铁氧体中的均匀平面波试问关于1区中的 和能求得出吗？解根据边界条件，只能求得边界面z＝0处的 和 。由 ，有则得1区2区xyz电介质与自由空间的分界面O例如图所示，1区的媒质参数为 、 、2区的媒质参数为 。若已知自由空间的电场强度为又由 ，有则得最后得到将上式对时间t积分，得（2）z= 0处导体表面的电流密度为z=d处导体表面的电流密度为

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