勘探电磁场论重点总结仅为个人观点总结一、 名词解释：1、 点电荷：当带电体的大小在所研究的问题中可以略去不计时，近似地把电荷看做集中于一点，称该带电体为点电荷，记做q。2、 面电荷密度：当电荷分布在极薄的曲面内，其厚度远远小于至观测点的距离r时，在曲面上任取一个面元s，带电量为q，则q与s的比值极限称为面电荷密度，记为。3、 体电荷密度：当电荷分布于物体内时，在带电体内任取一体积元V，其电量为q，则q与V的比值极限称为体电荷密度，记为。4、 传导电流：在导电介质（金属导体、半导体、正负离子移动）中电荷的定向移动形成传导电流。5、 体电流密度：单位面积上的电流强度，记为Jv。6、 面电流密度：单位长度上的电流强度，记为Js。7、 导体：含有大量可自由移动的电子、导电能力强的物质称为导体。8、 电介质：是电阻率很大、导电能力很差的物质，主要特征是在于它的原子或是分子中的电子与原子核的结合力很强，电子处于束缚状态。9、 电像法：对某区域内只有一个或几个点电荷，区域边界或交界为导体或电介质的特殊情形，用假想的“像电荷”代替实际存在的边界处的电荷的方法称为电像法。10、像电荷：等效电荷q的位置与原电荷q对称，符号相反，故将q称为原电荷q的“像电荷”。11、稳定电流电场：电荷流动的电场的分布不随时间变化，则电流也不随时间变化，即为稳定电流，导电媒介内的这种电场即为稳定电流电场。12、涡旋电场：由变化的磁场所激发的电场线闭合的电场称为涡旋电场。13、谐变电磁场（单色电磁场、定态电磁场）：以单一频率振荡的电磁波。14、能流密度：单位时间内流过场中某点与S垂直的单位面积的电磁场能量。记为S，S=HE。15、理想电介质：各向同行、均匀分布，满足D=E，B=H，电导率=0，电荷密度=0的电介质成为理想电介质。16、自由空间：充满理想电介质的空间。17、平面电磁波：在自由空间电磁波只沿传播方向发生变化。18、趋肤效应：对于铜、银等良导体，衰减常数很大，电磁波只能进入到良导体表面的薄层内，这种现象叫做趋肤效应。19、趋肤厚度（穿透深度）：电磁场能量衰减到1/e时，电磁波的穿透深度。20、相速度：简谐波在均匀介质里传播的速度就是振动相位的速度。21、群速度：复合波在色散媒介中传播的速度。22、色散现象：在良导体介质中，不同频率的电磁波的相速度不同，这种现象称为色散现象。23、相位常数：单位距离落后的相位，用k表示，k=/Z。24、偏振：波的振动方向，对波的传播方向无对称性，称为波的偏振。25、起偏角：当入射角满足1+3=/2 时，平行于入射面的反射电场分量为0，只有垂直入射面的电适量，这时反射波为线偏振波，此时入射角称为起偏角。26、临界角：当n1n2，3达到/2时的入射角称为临界角，记为。 。27、反射系数：反应反射波能量大小的系数。28、波导管：传输高频电磁波能量的空心金属管。29、TEM波：E、H矢量均与波的传播方向垂直。30、TE波：电场E垂直于传播方向，而磁场H沿传播方向的分量不为0，这种电磁波称为TE波。31、TM波：磁场H垂直于传播方向，而电场E沿传播方向的分量不为0，这种电磁波称为TE波。32、截止频率：能够在波导管内传播的电磁波的最低角频率w。称为截止频率。33、电磁波的辐射：电磁场的能量以波的形式向外传播，不返回场源。34、发射天线：能够产生电磁波的装置，可分为电偶极子和磁偶极子（不接地回线）。35、规范不变性：电磁场的位函数A、U经过规范变换后，E和H保持不变，这种性质称为规范不变性。36、规范：每一组位函数（A，U）称为一种规范。37、规范变换：AA+=A UU-/t=U (为任意的位函数)38、推迟位：观测点的位函数变化，比场源的变化落后了时间r/v，故吧观测点的位函数U和A称为推迟位。39、平面电磁波的三种偏振：椭圆偏振、圆偏振、线偏振。40、振动偶极子：一对做周期运动的等量异号电荷，称为振动偶极子。41、似稳场：电磁场是随时间变化的，但某一时刻又满足稳定场的规律，这样的电磁场称为似稳场。42、感应场：能流密度一个周期的平均值为0，无能量辐射，这种似稳场称为感应场。43、振动偶极子：一对做周期运动的等量异号电荷，称为振动偶极子。44、对称振子：当天线的长度L增大到与波长同一个数量级，我们把一根从中间断开的天线，用馈线接到发射机的导线称为对称振子。45、均匀直线天线阵：如果有n个天线均匀排列在赤道面的一条直线上，相邻两天线距离相等，天线中的电流大小相同，电流的位相以均匀的比例递增或递减，这种天线阵称为均匀直线天线阵。二、简答题：1、电介质交界面场变化规律交界条件：2、静电场的能量：3、电流的连续性方程：4、涡旋电场和稳定电场的区别和联系：相同点：对场中的导电体都产生电磁作用。不同点：（1）产生原因：涡旋电场是磁通量的变化产生的；稳定电场是静电荷产生的。 （2）电场线：涡旋电场的电场线是闭合的；稳定电场起始于正电荷，终止于负电荷或无穷远处。（3）是否能激发磁场：涡旋电场可以，稳定电场不可以。5、全电流定律：6、位移电流ID和传到电流I传的区别和联系：相同点：都可能激发磁场.不同点：产生原因不同,位移电流是由电场变化产生的；传导电流是由电荷定向移动产生的。7、时变中的麦克斯韦方程组（最基本）：8、稳定电流电场建立的过程：9、时变场的交界条件：10、理想电介质中平面电磁波的性质 & 导体中（大地中）平面电磁波的性质：11、四种不同介质中的麦克斯韦方程组和电磁波方程：12、导体中电磁波的衰减：13、平面电磁波的椭圆偏振：14、介质电阻率与波阻抗的关系（卡尼亚电阻率）：15、菲涅尔公式（入射波、反射波和透射波的能量关系）：16、垂直入射时的情况：17、反射系数：18、电偶极子辐射场中远区场的特点：19、磁偶极子辐射场中远区场的特点：20、对称振子辐射场中远区的特点：21、均匀直线天线阵方向性特点22、电磁法勘探分类电磁法师利用电磁感应原理探测地下良导体矿体或构造形态的一种交变场电法勘探。可分为人工场源和天然场源两大类。1、人工场源：（1）频率域电磁法：利用多种频率谐变电磁场为基础。 （2）时间域电磁法：以周期性脉冲电磁场为基础。 （3）辐射场发：研究频率大于105Hz的交变电磁场，利用岩石对电磁波的透射、反射、绕射和吸收特性的差异研究地质问题和找矿，如：井下无线电波透视、地质雷达和甚低频法（高频）。2、天然场源：天然音频电磁法（由雷电引起的电磁场）和大地电磁测深法（低频）。23、频率电磁测深法（1）频率测深法的基本原理:频率测深法的场源既可采用接地的水平电偶极子，也可采用不接地的磁极子（水平线圈构成的垂立磁偶源）向地下输入不同频率的电磁场。测量时，既可用水平电偶极子测量电场分量，也可用垂直和水平线圈测量磁场，Hz（2）频率电磁测深装置示意图：（3）传播途径：由场源发射的电磁波分为：天波、地面波、地层波（4）波场区的划分： 24、可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)（1）简介:可控源音频大地电磁法(CSAMT) 是在大地电磁法(MT)和音频（n10-1 n103）大地电磁法(AMT)的基础上发展起来的一种人工源频率域电磁测深方法.实质是人工源卡尼亚电阻率测深法，有三大特点：使用人工场源; 测量卡尼亚电阻率，而不是测量单分量视电阻率;改变频率进行测深（2）场源：磁性源：产生的电磁场随距离衰减很快，为保持较强的观测信号，场源到观测点距离（收发距）r一般很小（几百米），故其探测深度较小（1/3r)，主要用于解决水文、工程与环境中的浅层地质问题电性源：在有限长（13km）的接地导线中供音频电流，以产生相应频率的电磁场，其收发距可达十几公里，探测深度可达2公里，具有设备轻便、勘探深度相对较大和横向分辨率高等特点，主要用于地热、油气藏和煤田探测及固体矿深部找矿。（3）方法原理：（4）最佳测量分量和位置的选择：25、瞬变电磁测深：（1）简介：瞬变电磁测深是利用不接地回线或电极向地下发送脉冲式一次电磁场，用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布，从而来解决有关地质问题的时间域电磁法。（2）基本原理： 电流断开，t=0时刻：原电流产生的磁场也很快消失，一次磁场的这一剧烈变化传播到空气和地下导电介质中，并在大地中产生感应涡流场，最初激发的感应电流局限于地表，以阻碍发射电流断开之存在的磁场衰减（螺旋管），由于介质的欧姆损耗（热损耗），这一感应电流将迅速衰减，由它产生的磁场也迅速衰减，这种迅速衰见的磁场又在其周围导电介质中产生强度更弱的涡流，这一过程继续下去，直至完全衰减，这就是瞬变电磁过程，伴随这一过程的电磁场便是大地中的瞬变电磁场。地表各处感应电流的分布也是不均匀的，在紧靠发射回线一次磁场最强的地表处感应电流最强。 随着时间的推移，地下的感应电流便逐渐向下、向外扩散。感应电流呈环带分布，涡流场极大值首先位于紧挨发射回线的地表下，随着时间推移，该极大值沿着与地表成30倾角的锥形斜面向下、向外移动、强度逐渐减弱（3）瞬变电磁测深的装置形式：