🗊Презентация Поширення електромагнітних хвиль над пласкою ідеально провідною поверхнею

Розділ 9 ПОШИРЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ НАД ПЛАСКОЮ ІДЕАЛЬНО ПРОВІДНОЮ ПОВЕРХНЕЮ

Зміст

9.1 Загальні поняття 9.1.1 Типи хвиль

9.1.2 Поняття рухомої та нерухомої хвилі Нехай на ідеально провідну поверхню(глибина проникнення рівна нескінченності) падає однорідна пласка поперечна хвиля (хвиля типу Т). Падаюча хвиля повністю відіб’ється. Результуючий вектор:+ Із зміною кута падіння φзмінюється розподіл складників енергії електромагнітного поля: + + Режим, за якого є перенесення енергії – хвильовий режим (рухома хвиля), а режим, за якого немає перенесення енергії – коливальний режим (стояча хвиля).

Зв’язок між довжиною хвилі та її стоячою та рухомою складової Отже, якщо , то рухомої хвилі. Якщо , то немає стоячої хвилі.

9.1.3. Фазова та групова швидкості

9.2. Структура електромагнітного поля над ідеальною провідною поверхнею

Висновки 1. Електромагнітні хвилі можна розділити на дві групи. До першої групи належать ті, що мають лише поперечні складники - це пари та , а поздовжні відсутні. Така хвиля має назву хвиля типу Т або поперечна електромагнітна (ТЕМ). 2. Однак, як випливає з рівнянь Максвелла в замкнутому просторі можуть існувати і хвилі іншої групи, тобто хвилі, до складу яких входять складники та : якщо , або . Ці хвилі, відповідно, мають назву хвилі типу , або поперечні електричні (ТЕ) та хвилі типу , або поперечні магнітні (ТМ). 3. За умов падіння електромагнітної хвилі типу Т на ідеально провідну поверхню утворюється відбита хвиля, при цьому результивне поле спрямовано вздовж ідеальної провідної поверхні. 4. Результивний вектор має два складники: - уздовж осі x (характеризує режим стоячої хвилі); - уздовж осі y (характеризує режим рухомої хвилі).

5. За довільних значень кута результивне поле має два складники: рухому, яка поширюється у додатному напрямку осі z, та стоячу вздовж осі x. 5. За довільних значень кута результивне поле має два складники: рухому, яка поширюється у додатному напрямку осі z, та стоячу вздовж осі x. 6. У напівобмеженному просторі електромагнітна хвиля характеризується трьома швидкостями: фронту , фази та групової (зауважимо, що). У вільному просторі . 7. За умов падіння ЕМХ на ідеальну провідну поверхню доцільно ввести поняття характеристичного опору , який визначають через хвильовий імпеданс та кут падіння: . 8. Структури полів електричних та магнітних векторів різні за умов різної орієнтації вектора хвилі типу Т, що падає: - якщо вектор , перпендикулярний до площини падіння - в результаті утворюєтьсяхвиля типу Н (ТЕ); - якщо вектор , паралельний до площини падіння - в результаті утворюється хвиля типу Е (ТН).

Контрольні питання та завдання 1. Охарактеризуйте поняття і параметри фазової та групової швидкості хвилі. 2. Охарактеризуйте поняття і параметри рухомої і стоячої хвилі. 3. Назвіть види електромагнітних хвиль, в залежності від складників поля та . 4. Дайте визначення коливальному та хвильовому режиму , за яким напрямком здійснюється перенесення енергій під час поширення хвиль? 5. Наведіть вектори Пойнтинга для падаючої та відбитої хвилі в проекціях на координатні осі . 6. Дайте визначення поняттю «довжина хвилі» . 7. Наведіть співвідношення, які описують залежність між довжинами стоячої , рухомої та падаючої хвиль . 8. Сформулюйте звязок між режимом хвилі та кутом її падіння. 9. Охарактеризуйте явище падіння однорідної плоскої хвилі на ідеально провідну поверхню.