Лекции по электродинамике / 7

Распространение ЭМВ в вакууме.

(19.1)

(19.2)

(19.3)

(19.4)

(19.5)

- дипольный момент (19.6)

- магнитный момент (19.7)

(19.8)

(19.9)

(19.10)

(19.11)

- волновое уравнение в вакууме (19.12)

Единственная форма существования ЭМП – волна. Даже в вакууме при полном отсутствии вещества ЭМП существует.

Распространение ЭМВ в различных средах. Рассмотрим только гармоническую волну.

(19.13)

- для проводника (19.14)

(19.15)

(19.16)

(19.17)

(19.18)

- для диэлектрика (19.19)

(19.20)

(19.21)

(19.22)

(19.23)

(19.24)

Плоская ЭМВ.

Для произвольной формы волны и произвольной системы координат волновые уравнения решить весьма трудно.

Плоская ЭМВ – модель; волна, у которой существуют две взаимоперпендикулярные составляющие E и H, зависящие только от координаты z, вдоль которой распространяется волна и неизмененные в плоскости, перпендикулярной z.

Распространение плоской ЭМВ в идеальном проводнике.

От z = 0 начинается проводник.

(21.1)

(21.2)

(21.3)

(21.4)

Волновое сопротивление.

(21.5)

от не зависит

(21.6)

(21.7)

Волновое сопротивление – отношение модуля амплитуды к модулю амплитуды ЭМВ в каждый момент времени:

(21.8)

Волновое сопротивление в металле, носит индуктивный характер (следует из фазы).

Анализ распространения плоской ЭМВ в металле:

(21.9)

Глубина проникновения ЭМВ в металле:

Вводят понятие (глубина проникновения ЭМВ в металл):

 на глубине амплитуда ЭМВ уменьшается в раз.

(21.10)

(21.11)

На глубине ЭМВ затухает полностью.

Длина волны ЭПМ в металле:

(21.12)

На расстоянии фаза уменьшилась на .

(21.13)

 для вакуума (21.14)

Длина волны в металле уменьшилась на шесть порядков.

В металле волны практически нет.

Скорость распространения ПЭМВ в металле:

 групповая скорость (скорость движения частицы в фиксированной точке пространства).

Для ЭМВ:  скорость изменения или , связана с частотой.

 скорость распространения постоянной фазы (фазовая скорость). Для ЭМВ в вакууме .

 фаза (21.15)

(21.16)

(21.17)

(21.18)

 фазовая скорость (21.19)

.

Скорость волны в металле уменьшилась на шесть порядков.

Пусть ЭМВ падает на металл:

(21.20)

(21.21)

При любом угле падения ЭМВ в металле, внутри металла волна распространяется  поверхности.