10 Волны в хорошо проводящей среде

Волны в хорошо проводящих средах –металлоподобные средыФазовая скорость и длина волны в проводящей среде определяются соотношениями:

δ/ϖ»ɛ - условие для хорошей проводимости

в такой среде плотность токов проводимости значительно превышает плотность токов смещения и поляризационных токов,чем ниже частота ,тем проводящая среда ближе по своим электродинамическим свойствам к идеальному проводнику.Электромагнитные волны распостраниются в металлах несут потери.Амплетуда волны убывает по экспоненциальному закону.

Глубина проникновения d (скин -слой),толщина металла:

Μ-среды δ-среды

Глубина проникновения электр.магн.волны в проводящую среду уменьшается с ростом частоты и удельной проводимости. Материальная среда является металлоподобной,если поле однородной волны затухает в ней на расстоянии меньше длинны волны.

11 Распространение электромагнитных волн в бесстолкновительной плазме.

Диэлектрическая проницаемость бесстолкновительной плазмы ,действительна и меньше единицы на любых частотах. Плазменная частота(или ленгмюровскай частотой).

Концентрация электронов Ne сравнительно невелика, так что выполняется неравенство. Говорят, что при этом имеет место распространение волн в докритической плазме. Параметр Ne велик настолько, что имеет место обратное неравенство. В данном случае принято говорить об электромагнитных процессах в закритической плазме.

Докритическая плазма.Рис.1.Кривая, характеризующая частотную дисперсию фазовой скорости в докритической плазме, изображена на рисунке. Следует отметить, что здесь фазовая скорость плоских электромагнитных волн всегда больше скорости волн в вакууме, причем , если. Характеристическое сопротивление докритической бесстолкновительной плазмы также зависит от частоты .

Закритическая плазма. Если , то коэффициент распространения плоской электромагнитной волны в плазме оказывается действительным:. График частотной зависимости нормированного коэффициента ослабления, рассчитанный по этой формуле, изображен на рис.2.

Ослабление амплитуды электромагнитных волн в закритической плазме во многих случаях оказывает существенное влияние на работу земных и космических радиолиний.

Поскольку диэлектрическая проницаемость закритической плазмы отрицательна, характеристическое сопротивление подобной среды оказывается чисто мнимым: .

Подводя итог, можно констатировать, что слой бесстолкновительной плазмы ведет себя подобно фильтру верхних частот, пропуская на выход колебания с частотами и эффективно ослабляя спектральные составляющие с частотами.

12 Интерференция и дифракция электромагнитных волн.

Интерференция – это явление сложения двух или нескольких волн, приходящих в точку приема из нескольких источников.

Дифракция – явление огибания эл.магн. волнами препятствия. Если электромагнитная волна определенного вида, например плоская или сферическая, падает на объект, отличающийся электродинамическими свойствами от окружающей среды, то имеет место дифракция волны на этом объекте.

Уравнению Гельмгольца где- коэффициент фазы волнового процесса при заданной частоте источника.

Любое решение уравнения Гельмгольца, обладающее свойством волны, уходящей на бесконечность, должно при удовлетворять предельному условию вида:Эту формулу называют условием излучения или условием Зоммерфельда.