电磁场与波绪论电磁场与波 (79).pdf
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1、6-6 平面电磁波的正入射平面电磁波的正入射 驻波驻波引言当平面电磁波的入射方向与两种媒质分界面相垂直时,称为正入射。如图6-6-1所示,媒质1是理想介质,媒质2是理想导体(即波阻抗Z02=0)。当平面电磁波由理想介质正入射到理想导体表面时,由菲涅耳公式得到透射系数等于零。可见,波全部地被反射,没有透入到理想导体中去。不论是垂直极化波还是平行极化波,在分界面x=0处,都有E-=-E+和H-=H+。6.6.1 对理想导体的正入射图6-6-1 对理想导体的正入射+=+EZZEZZcoscoscoscos/022011/022011+=+EZZTEZcoscos2cos/022011/021在理想介
2、质中,合成电场强度为(6-6-1)同理可得,在理想介质中,合成磁场强度为(6-6-2)可以看出,函数Ey(x,t)的性质显然与入射波电场强度的性质完全不同,函数Hz(x,t)的性质与入射波磁场强度的性质也完全不同。在理想介质中,合成电场强度和磁场强度有如下特点:(1)在x轴上任意一点,电场强度和磁场强度都随时间作正弦变化,但各点的振幅不同,如6-6-2所示。无波的移动,波在空间是驻定的。换句话说,空间各点场量以不同的振幅随时间作正弦振动,而沿+x方向没有波的移动。这说明入射波和反射波合成的结果形成了驻波。6.6.1 对理想导体的正入射 ()()()()()(),2cos2cos1802 2si
3、ncos90yyyEx tEx tEx tEtxEtxxt+=+=+=()012 2,coscoszEHx txtZ=体导想理OxOxy6.6.1 对理想导体的正入射图6-6-2 对应不同的t的驻波(a)随着x改变的Ey(b)随着x改变的Hz22t=4t=32t=34t=0t=0t=4t=34t=2t=t=434(2)在任意时刻,合成电场和都在距理想导体表面的某些位置有零或最大值。电场的零值和磁场的最大值发生在处。这些点称为电场的波节点或磁场的波腹点。电场的最大值和磁场的零值发生在(6-6-4)处。这些点称为电场的波腹点或磁场的波节点。电场(或磁场)的相邻波节点间距离为半波长,相邻波腹点间距离
4、也是半波长。但波节点和相邻的波腹点之间的距离为四分之一波长。磁场的波节点恰与电场的波腹点相重合,而电场的波节点恰是磁场的波腹点,说明电场和磁场在空间上错开了四分之一波长。6.6.1 对理想导体的正入射 或=xnxnn20,1,2,)((6-6-3)或=+xxnnn240,1,2,2121)()()(体导想理OxOxy22t=4t=32t=34t=0t=0t=4t=34t=2t=t=434(3)合成电场和磁场存在相位差,即在时间上有(6-6-5)6.6.1 对理想导体的正入射 T4相移。因此,理想介质中总的电磁波的平均功率密度为零,即没有电磁能量的传输,只有电场能量和磁场能量间的互相交换。由于波
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