39. Дайте определение нормально поляризованной волны при падении на границу раздела двух сред. Как определяется плоскость падения?
Нормально поляризованная волна (при падении на границу раздела двух сред) – это волна, вектор которой перпендикулярен плоскости падения.
Плоскость падения – плоскость, проходящая через нормаль к поверхности раздела двух сред в точке падения и параллельная направлению распространения падающей радиоволны.
Плоскость падения изображена на рисунке (по сути это поперечный срез).
40. Дайте определение параллельно поляризованной волны при падении на границу раздела двух сред. Как определяется плоскость падения?
Параллельно поляризованная волна – волна, вектор которой параллелен плоскости падения.
Плоскость падения – плоскость, в которой лежат направление распространения падающей, прошедшей и отраженной волн.
П
лоскость,
проходящая через нормаль к поверхности
раздела двух сред и направление
распространения падающей волны,
называется плоскостью падения.
41. Дайте определение коэффициентам отражения и преломления в случае падения плоской волны на границу раздела двух сред.
Фронт волны–поверхность равных фаз, совокупность точек, вектора, ЭМП которых одну и ту же фазу.
П
лоская
волна–это
волна, имеющая плоский фронт.
Коэффициент отражения – это отношение комплексных амплитуд напряженностей электрического поля отраженной и падающей волны.
Коэффициент прохождения (преломления) – это отношение комплексных амплитуд напряженностей электрического поля прошедшей и падающей волны.
42. Объясните явление полного преломления плоской электромагнитной волны на границе раздела двух немагнитных сред (явление Брюстера) с математической и с физической точки зрения
Явление Брюстера - закон, выражающий связь показателя преломления с таким углом, при котором луч, отражённый от границы раздела, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, а преломлённый луч частично поляризуется в плоскости падения, причём поляризация преломлённого луча достигает наибольшего значения.
При
определенных условиях падающая волна
без отражения полностью переходит во
вторую среду, мощность падающей волны
полностью переходит в мощность
преломленной волны. Условия, при которых
отсутствует отраженная волна, могут
быть установлены путем решения уравнений
= 0 и
= 0 относительно угла падения. В частном
случае, когда обе среды являются
немагнитными диэлектриками без тепловых
потерь, угол падения, обеспечивающий
полное прохождение волны во вторую
среду, легко находится из физических
соображений. Пусть параллельно
поляризованная волна падает на плоскую
границу двух немагнитных диэлектриков
(
).
– угол
Брюстера
Случай полного прохождения возможен только при параллельно поляризованной падающей волне.
43. Объясните явление полного отражения плоской электромагнитной волны на границе раздела двух сред.
Р
ассмотрим
второй закон Снеллиуса:
-
безразмерная величина, называемая
преломлением среды.
Пусть
среда 2 оптически менее плотная по
сравнению со средой 1, т.е.
<
.
В
этом случае всегда угол преломления
больше угла падения
>
и поэтому найдется такое значение угла
падения
,
при котором преломленная волна будет
распространяться параллельно границе
раздела сред под углом
=
.
Данное
значение угла падения называется
критическим:
=
1 и
= 1
44. Нарисуйте распределение амплитуды напряженности суммарного электрического поля вдоль направления распространения волны при нормальном падении на границу раздела сред. На графике обозначьте длину волны. Запишите выражение для КСВ.
Углы падения и преломления равны нулю => коэффициенты отражения и преломления принимают вид:
Р
аспределение
амплитуды поля результирующей волны
вдоль координаты распространения
принято характеризовать коэффициентом
бегущей волны (КБВ) - это отношение
наименьшей амплитуды поля к наибольшей
вдоль направления распространения:
Величина обратная КБВ, называется коэффициент стоячей волны (КСВ):
КБВ
измеряется в интервале от 0 до 1. КСВ от
1 до
.