电磁波的反射和折射VIP免费

第七章电磁波的反射和折射第六章电磁波的反射和折射6.7对平面分界面的垂直入射6.8对平面分界面的斜入射第七章电磁波的反射和折射6.7对平面分界面的垂直入射6.7.1对理想导体平面的垂直入射在图6.7.1中，设媒质1为自由空间，媒质2为理想导体。在分界面上取一点为坐标系的原点并取轴与分界面垂直，由媒质1指向媒质2。若极化的均匀平面波由自由空间入射到理想导体表面上，波矢量为zzzaakak00第七章电磁波的反射和折射图6.7.1均匀平面波对理想导体表面的垂直入射第七章电磁波的反射和折射入射波电磁场分量为zjmxxxeEaEaEzjmyzjmxzzeEaeEaaEaH00011式中000/由于理想导体的电导率电磁波不能透入其中，因此，在理想导体中电磁场都等于零。第七章电磁波的反射和折射zzzakak电磁波在理想导体表面上被全部反射回来，形成向方向传播的反射波，其波矢量为，其场分量为zjmxxxeEaEaEzjmyzjmxzeEaeEaaH0011在自由空间中的合成电磁场为zjmzjmxxxeEeEEEEzjmzjmyyyeEeEHHH00第七章电磁波的反射和折射在0z处，利用电场强度切向分量连续的边界条件可得0mmxEEE或mmEE于是，在0z的自由空间中的反射波为zjmxeEEzjmyeEH0波在自由空间中的合成电磁场为zEjeeEEmzjzjmxsin2)(zEeeEHHHmzjzjmyyycos2)(00第七章电磁波的反射和折射合成电磁场的瞬时值为)sin()sin(2Re),(tzEeEtzEmtjxx)cos()cos(2Re),(0tzEeHtzHmtjyy可见，合成电磁场的振幅随空间坐标按正弦z函数分布，而在空间一点，电磁场随时间作简谐振动。这是一种驻波分布，如图6.7.2所示。第七章电磁波的反射和折射图6.7.2合成电磁场的振幅随空间坐标的分布第七章电磁波的反射和折射结论：当均匀平面波垂直入射到理想导体表面时，在表面上发生全反射，反射波与入射波的迭加在自由空间中形成驻波。其分布为：在nz2nz或（,2,1,0n）处，电场为零，磁场为最大值。我们称这样的点为电场波节点或2)12(nz4)12(nz磁场波腹点；在或处，磁场为零，电场为最大值。我们称这样的点为磁场波节点或电场波腹点。第七章电磁波的反射和折射在理想导体表面上，电场为零，磁场为最大值。根据边界条件可知，电磁波将在导体表面上感应出面电流，即0z处0122)(mxyyzsEaHaaHHnJ在自由空间中，波的平均坡印廷矢量为0)cos(2)sin(2Re21Re210*zEazEjaHESmymxav可见，驻波不能传输电磁能量，而只存在电场能和磁场能的相互转换。第七章电磁波的反射和折射6.7.2对理想介质平面的垂直入射设x极化的均匀平面波从第一种介质垂直入射到分界面上，波将在分界面上发生反射和透射。入射波的波矢量为：11111zzzaakak反射波的波矢量为：1111zzaak介质1中入射波电磁场分量为：zjmxxxeEaEaE1111zjmyzeEaEaH1111111第七章电磁波的反射和折射介质1中反射波电磁场分量为：zjmxxxeEaEaE1111zjmyzeEaEaH111111)(1介质1中合成波电磁场分量为：zjmzjmxxxeEeEEEE111111zjmzjmyyyeEeEHHH1111111第七章电磁波的反射和折射在介质2中，透射波向z方向传播，波矢量为：介质2中透射波的电磁场分量为：22222zzzaakakzjmxxxeEaEaE2222)2222221zjmyzeEaEaH在介质分界面（z=0）上，由边界条件可得：211mmmEEE221111mmmEEE121211mmEE122122mmEE第七章电磁波的反射和折射界面的反射系数定义...