1磁波的产生及其性质2由电磁场理论讨论平面电磁波的性质课件.ppt

1、1 1磁波的产生及其性质磁波的产生及其性质2 2由电磁场理论讨论平面电磁由电磁场理论讨论平面电磁波的性质波的性质3 3电磁波谱电磁波谱ILCL-C无阻尼振荡电路无阻尼振荡电路1888年赫兹利用振荡偶极子年赫兹利用振荡偶极子研究电磁波，得出电磁波的一研究电磁波，得出电磁波的一些性质些性质 1 1电电磁波的产生及其性质磁波的产生及其性质一一.电磁波的性质电磁波的性质（实验得出）（实验得出）（1）传播规律类似几何光线，）传播规律类似几何光线，（反射、折射）（反射、折射）（2）有干涉、衍射现象）有干涉、衍射现象（3）横波）横波方向HEu (4)波速波速 1ucu 001 真空中真空中（5）能穿透绝缘体

2、，但被导体屏蔽）能穿透绝缘体，但被导体屏蔽EHutDJH DtBE0 B =0 J=0D=E B=HtEH 0 EtHE 0 H二、由电磁场理论讨论平面电磁波的性质二、由电磁场理论讨论平面电磁波的性质tEH0 EtHE0 H矢量 标量kzjyixzAyAxAAzyxAijkxyz Ax Ay Az0zEyExEzyx0zHyHxHzyx0 E0 HtHzEyExyz tHxEzEyzx tHyExEzxy tEzHyHxyz tExHzHyzx tEyHxHzxy 讨论沿讨论沿X轴正向传播的平面波轴正向传播的平面波波面为垂直于波面为垂直于X轴的平面，面上轴的平面，面上各点振动状态（相位）相同各

3、点振动状态（相位）相同无关无关与与在同一波面上相同，在同一波面上相同，zytrHtrE,),(),(对对y,z求导为零求导为零 uxyz00zEyExEzyx0zHyHxHzyx0 E0 HtHzEyExyz tHxEzEyzx tHyExEzxy tEzHyHxyz tExHzHyzx tEyHxHzxy 0 xEx0 xHx0 tEx0 tHxtExHyz tExHzy tHxEyz tHxEzy （1）（2）（3-a)(3-b)(3-c)（4-a)（4-b)（4-c)0 xEx0 xHxEx,Hx与与 x 无关无关处处是常数处处是常数结论：结论：0 tEx0 tHxEx,Hx与与t 无关

4、无关始终是常数始终是常数Ex,Hx 不随时间变化不随时间变化Ex=Hx=0 在传播方向上无在传播方向上无 E、H，是横波，是横波（1）电磁波是横波）电磁波是横波（2）EH垂垂直直于于设电场沿设电场沿y 轴方向，轴方向，Ey =E,Ez=0 由由tExHzy tHxEyz 0 xHy0 tHyHy 处处、处处、始终为零始终为零H=Hz(3)变化的电磁场以波的形式向前传播变化的电磁场以波的形式向前传播tExHyz tHxEzy tExHtHxE对对 t 求导求导对对 x求导求导2222tExE2222tHxH1u22222),(1),(txtuxxt(4)的频率、相位和振幅的关系的频率、相位和振幅

5、的关系HE,沿沿x轴正向传播的特解：轴正向传播的特解：)(cos0uxtEEy 与之相应的磁场与之相应的磁场 dtxEHyz1)(cos0uxtuEHz tHxEzy HE,同相、同频同相、同频00HEHExyz（5）能量关系）能量关系电磁波的传播伴随能量的传播电磁波的传播伴随能量的传播辐射能辐射能能流密度：能流密度：（辐射强度）（辐射强度）单位时间、单位面积上流过的能量单位时间、单位面积上流过的能量空间某一位置：空间某一位置：221Eew221Hmw222121HEmewww总能量密度总能量密度HE)(21HEHEEHuEH1能流密度大小：能流密度大小：uutswuststwu能流密度大小：能流密度大小：（5）能量关系）能量关系wu=EH 方向：沿方向：沿 的方向的方向utsuuHES辐射强度（玻印亭矢量）辐射强度（玻印亭矢量）对于平面波对于平面波：)(cos200uxtHEEHS平均辐射强度：平均辐射强度：0021HES EHS结论：结论：（1）电磁波是横波）电磁波是横波EH垂直于)2(3)变化的电磁场以波的形式向前传播变化的电磁场以波的形式向前传播(4)的频率、相位和振幅的关系的频率、相位和振幅的关系HE,（5）能量关系）能量关系HE,同相、同频同相、同频00HEHEHES1u3 3电磁波谱电磁波谱请同学们自学本章结束本章结束作者：李雪春作者：李雪春