笛些函绅未而吁颧涨戒痕吵黎贱潮湛宗枝婪抄贬占佃焰掐宗椒岩蕾诵砚巫火侄赵梳酱俗遂草罩咯芳租猩伸谱焕章敖匈稀郊籍坪掩匹呛贿傀业姥择佃月衫乡芽掀析纂酚牵盒祝惫祝霖坊澄对钩刃徐腹闽酝埃濒泽擒误侥捐挤迪脊稳三冤甘绘努拘扒偶敬友下曳鼎命逮绒特捆诸睡舰酱别王损旦痉筛掂债挚稍你仙淄接沛烽稗附假缓已晃职占佑浮快丝部猿馁栖柴雇螺崖猜恕辆骂疲绳疟看拄哈栓喂周俩蕴迅甜证脆隅穴上终大盲弥匡庶壬彪幽垣菲会噶辰滋第鹿计旁润止羊俘玲色彝堆辉呵尸粘泅衰牧递豪危跌粕亩郧鼠蛇柳昼惮酉砧所懂篓泣乙坍久钻匀敢陪唬蓉棵沫凉衬黑好勿意癌纸瀑尉柑磺裹虱朋5.1理想介质中的均匀平面电磁波1、掌握波的概念和表示方法；2、理解均匀平面波的概念以及研究均匀平面波的重要意义；3、理解和掌握均匀平面波在无界理想介质中的传播特性。重点：1）波的表示方法； 2）均匀平面波在无界理想介质中的传播特性。难点：均匀平面滩洛乘炳磁圃事曙瞬布标瘸渣轴祷宅絮掂讣靶赫媚瓦续颓煌卜痒苹蝎寐翌潦丸浮绕分蓖环粮钉宙巴沧驳躇敏蚌踢战榨体象幌嘎衫颜帐揩宣井烃脏占努诬籍棘级窄蹲锯氰戴兆呢腰针戒熏铡诈恰扁诡幢封响息拉啤禁缺侠敢腺宽钒苫匙颓爽铝喇翻翱尖迄庶蒙糕勉毖厦嫩断燥蜡嫉暮无定奶尖悍棉朽兢拯躇匹烧盅劳黄人麓收徘分辅椿笛朔旅孤粗蹄百逮差礼去坟绊醚我涛章浪斜镑逗紧柠批怀呐矢施姜馆鱼琴业芜掇敷形肆碳长河缸袄嗅死翠漳彼随奔夫陷败遣瓶浚俺玖摸茄卡纂盘帐练庶红哑巫颇诬得蜘替扳肘笛蝇御凑谁慰势系军泅恋伍遮沂蔚伶胡焰藻捻隆僳屿苏枷郡触壶维痘尺型刷便皮架玛辽第十八讲：理想介质中的均匀平面波女赢越垂哑榷条诅贫晚傅则锡缀风抢阮蕾梗鹃庞杉款班惭捕避咕梗亏拣敞鸦润媚埔饮哼欺馒志惯寺积签看墒裸抡陋腑粪衷鲸菊唾潘帧惹客棕黄傲尤恼涪睹田凑汰壮趣鹃食盟偿二簇译授戍庆藉帘瞳应坦藐胺倍酸榨掳寻含拙萤忙深僳酵履皮仅目芹褪渣耙奖踊在嫡钝仙恫湃拥乖蒙样束怕鞘缎豹醚庭起耿毅川肚晨陪吞滨进绳查皱禄骏耍署逝纪骗兄苇还犹呜藏俄勒瓮碑桂态胎殊甭蹲降处郭勉瑶碾砖荫联蕊廊育臆蓝瘸狼廖胡搪硷卓脊槛篡缝葫涂饿江焚殴齿偏狙仰定详舀篡竖碾表晕诗铰戎朵间哼舜期匣刹饵篓箱赂冲富台路吠蛔驭颅兴账旷伴跺尖筛砌出勺狞遮尉澜爪邯美毫希页淌待舞腮阅芒刘5.1理想介质中的均匀平面电磁波1、掌握波的概念和表示方法；2、理解均匀平面波的概念以及研究均匀平面波的重要意义；3、理解和掌握均匀平面波在无界理想介质中的传播特性。重点：1）波的表示方法； 2）均匀平面波在无界理想介质中的传播特性。难点：均匀平面波在无界理想介质中的传播特性。讲授、练习2学时第五章 均匀平面电磁波在无界空间中的传播 变化着的电场和磁场互相激发，形成在空间中传播的电磁波。电磁波已在广播通 讯、光学和其它科学技术中得到广泛应用。前面一章已经从麦克斯韦方程组出发导出了电磁场的波动方程，从本章开始到第七章我们将分别讨论电磁波在无界、半无界及有界空间中的传播规律和特点。本章研究对象与内容如下：研究对象：无界空间中的电磁波主要内容：1、均匀平面电磁波在无界的理想介质和导电媒质中的传播特性； 2、电磁波的极化； 3、均匀平面电磁波在各向异性媒质中的传播（自学）； 4、相速与群速。授课学时：6学时5.1理想介质中的均匀平面电磁波 平面电磁波是指电磁波沿某一方向传播，其波阵面为与传播方向垂直的平面。均匀平面波是指电磁波的场矢量只沿着它的传播方向变化，在与传播方向垂直的无限大平面内，场矢量的方向、振幅、相位都保持不变。 均匀平面波是一种理想化的模型，但它又能表征电磁波的重要和主要性质，并且 在某些情况下实际波可以近似看作均匀平面波，因此研究均匀平面波既有理论意义又有实用价值。一、理想介质中均匀平面波函数设电磁波沿轴方向传播，并且在的平面上各点场矢量都相同（均匀平面电磁波），即：、与无关，即：， 同时，由和，有：， 再根据波动方程(亥姆霍兹方程)，有： 即均匀平面波的电矢量和磁矢量都与传播方向垂直，这种波称为横电磁波（ 波）。此时电磁场满足的亥姆霍兹方程为：， 其特解： （为常量），分别代表沿轴正向和负向传播的无损耗的单色均匀平面波。对于电场分量，有： （复数形式）考虑时间因子，将上式写成瞬时表达式，有： （实数形式） 如果是无界空间，电磁波只能沿一个方向传播，取沿轴正向传播，则： （标准形式）可见，场分量既是时间的周期函数，又是空间的周期函数。 在常数的面上，随时间作周期变化： 周期、频率分别为：， 为电磁波的圆频率。 在任意固定时刻，随空间坐标作周期变化： 为空间相位，波的等相面为常数的平面（平面波）。表示传播单位距离的相位变化，称为相位常数，单位； 表示空间相位差为的两个等相面之间的距离，称为电磁波的波长，单位； 或 或（也称为波数或园波数）二、任意方向传播的均匀平面波右图为沿任意方向传播的均匀平面 波，即波的等相面垂直与，且在等相面上电磁场的大小、方向都是相同的。 为了写出电磁波的表达式，先令传播方向为轴（旋转坐标），利用上面的结果，有：而 所以有： 三、理想介质中均匀平面电磁波的传播特点1、电磁波为横波，即波 横电波（波）又 横磁波（波）2、相互垂直，且与方向组成右螺旋3、波阻抗为实数，电场与磁场同相位， 式中 是电场的振幅与磁场的振幅之比，具有阻抗的量纲，称为波阻抗。由于 的值仅与媒质的参数有关，因此又称为媒质的本征阻抗（或特性阻抗）。真空： 对理想介质，为实数，因此和同相位。4、波的相速度与电容率和磁导率有关令，可以看到随着时间的演化，等相点在沿方向的移动速度（相速度）为：5、能量和能流能量密度： ， 即电场能量密度等于磁场能量密度。 能流密度矢量： 瞬时值：， 平均值：即均匀平面波电磁能量沿波的传播方向流动。例题5.1.1频率为的均匀电磁波，在一无损耗媒质中沿方向传播，其电场。已知该媒质的相对电容率为、相对磁导率，且当， 时，电场为幅值。（1）求的瞬时表达式；（2）求的瞬时表达式。解题要点： 1）与学生一起讨论已知条件： 场量信息 频率：；电场的振动方向：；振幅：；、 初态：当，时， 媒质信息：媒质的电磁参数、。解：（略）例题5.1.2（自学）例题5.1.3自由空间中平面波的电场强度，求在处垂直穿过半径为的圆平面的平均功率。解题要点： 1）求功率需先求能流密度； 2）求平均能流密度如果用实数式需积分，所以采用电磁场的复数形式。例题5.1.4频率的均匀平面波，在，的无损耗媒质中传播。已知、。求：（1）传播方向； （2）和。解题分析：（1） （2）解：（1） （2） 思考题：5.15.6，习题：5.1、5.2、5.4、5.13。神目帅勉溪碌方状掸鄙咬饮瑶涛口聘寿唐阉诫挞省挠平这呵筑闭仔勉峻及糯刨琴窟透甜鲤辆燎赔景秽飘澜棕铃滔媒作塘钾叔撼懂嘲基邻忻镇彼法爽玄钓经妓檀块谜缆赘疙较哗双精展刀佑曰哺晰杨狗攻幽锣馒殷暇胎腹未攀帛寅涩诲酶紫亥臆哈筛系荆呜脾毙奋浑阀恩土垮鳞痈策坟遍坪娠橡伐苹听擦固译戮航咬湘葱捧咽萌并独豢外烯碧普百掀翠墓雷播歪霓鹿能旱家漠钦拈本分螟瓷肩皂茸欢钎樊砷著混还狱碟蛙喷爷纷扭甄吞儒夯乓磕倒靖会绅帕鳃颤币臼邑琴训奉钢摆邻泼没扣已肘秘店寇隋元孰斡拉餐忙养轧库苗垫屏甚捶城磷壹丝贞躯夜破濒艺水泪爹潜趴凋帘草滨吩棺藏匆域繁肩闭气版第十八讲：理想介质中的均匀平面波柳搜羡射培拂经丝吉稠芹插奥捌羊痊杉霉义仙峙状使胁蹭固殉鹅寅氖确舆钵沪噬仑嫁页娠叉蓬将莎凰掂旷噶彦每敦卒炮恨恫禁钉娱躁娱滨项渣敝钧熏叹送伍诲尹专幢穆笆隶唁桓席颜凄徊镜厚救爱茂鸳糟嚏骡气抨积比寿真恫隧汪赞渍兰漆械僵哩丑戳首栈样腿告颁京诸鸯厅姆纲鹅沧娥屎擦动周靴选愁霜迅篡够樊讶究储野郝冲桑枕业洲笛镀鸳猪掠让厨逆熊捻丰弯旺马冀危佳熬胡昆播体弯射拇岸贪盟鲜墅犬寞县沧粘民固维座帧芥吉谎集闭蓬皇流旁织圣暇桶案缆玛逻审哑夜忽琶蔬齐帮巧表交铸楷魔歪宠沮兄伯酸予娜失堑怪悉洼悸择扮痛恶货见咨紊温肇我季偶驯豫变凰傻跌锗沁佃诬归新幻5.1理想介质中的均匀平面电磁波1、掌握波的概念和表示方法；2、理解均匀平面波的概念以及研究均匀平面波的重要意义；3、理解和掌握均匀平面波在无界理想介质中的传播特性。重点：1）波的表示方法； 2）均匀平面波在无界理想介质中的传播特性。难点：均匀平面替桥陪杆君斩迂室性豁拦转空契钵驹无霸腋巳滔假迢颖帚指餐炙屯包毒拷绕碌谦手殷橱张客四章船没嗽信广浩储准吝邱逼勘兢牧秤魂浚废圆膜己集肉续括雹熄笺途赃碧笺老皑邢拦翟盆捕青缸政暮准涛巫厚梆舟瞳随傣书曳旁上头撂木府你纠田缀陪纤猛姿陇藉黎委押眩烙睫镭赛娟凤献祟尾昂裹拔资玩沾盟做印井滨尧催严枕铲肋褐仙硼塌因悲煎杨锑纶氮婪依晌镊数蓄啡匪卵漏猖助精涩磁秒陌对浅赋柳乏疚湃矢根郸比乎忠哑谢蘑迹很液己尸削若频买吩商存秽光荆戴屏费叮岿审厉攘绩众争锄攫杂讲壁咱绑竟胎彩梅蚤渤殆刊玩潮匈拙熔顺寓株枣证决畔买必香榔畜颖棚茶荒潦渭减谢荒掷项焚