Читать реферат по физике: "Поширення електромагнітних хвиль у спрямовуючих системах (рефера)" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Реферат на тему:

Поширення електромагнітних хвиль у спрямовуючих системах Відбивання і заломлення електромагнітних хвиль на плоскій межі розділу середовищ . Повне внутрішнє відбивання. [4] Основні поняття і закони На межі розділу середовищ електромагнітна хвиля зазнає відбивання і заломлення. Частота її при цьому не змінюється. У випадку ізотропних діелектричних середовищ напрям поширення хвиль визначається законами геометричної оптики, а інтенсивність і поляризація – формулами Френеля:

, ,

(5.1)

, ,

де E01, E02 і E03 – амплітуди електричних векторів падаючої, відбитої і заломленої хвиль. Символами || іпри них позначаються їх складові, паралельні або перпендикулярні до площини падіння. Кути падіння θi і заломлення θr пов’язані між собою законом заломлення

.(5.2)

У випадку нормального падіння (θi = 0) формули Френеля набувають вигляду

, ,

(5.3)

, .

Для кількісної характеристики розподілу падаючої хвилі у точці відбивання вводять поняття коефіцієнтів відбивання R і пропускання T, що визначаються відношенням інтенсивностей, відповідно, відбитої чи заломленої хвилі до інтенсивності падаючої на межу розділу:

, .(5.4)

На межі розділу двох прозорих середовищ R + T = 1.

Повне внутрішнє відбивання електромагнітної хвилі на межі розділу двох діелектриків можливе за умови, що вона поширюється з середовища, оптична густина якого більша, у середовище з меншою оптичною густиною (n1 > n2) під кутом, не меншим граничного кута повного внутрішнього відбивання αгр таким, що sinθi0 = n2/n1. Вона також зазнає повного відбивання від поверхні ідеального провідника (у цьому випадку E03 = 0, тоді T = 0, а R = 1). Класифікація ліній передачі. [5, 6]

Поширення хвиль між двома паралельними площинами. [5, 6]

Скалярні рівняння Гельмгольца для лінії передачі. [5, 6]

Загальний розв’язок тривимірного рівняння Гельмгольца. [5, 6]

Дисперсія у лініях передачі. Явище відсіку. [5, 6] Явище повного відбивання має широке застосування для напрямлених електромагнітних хвиль. Практичний інтерес має не тільки цей факт, але й характер хвильових процесів, що протікають на межі розділу середовищ. Розглянемо їх обмежуючись випадком нормальної поляризації падаючої хвилі (при паралельній поляризації особливості поширення хвилі аналогічні).

Нехай вісь Ox системи координат буде спрямована від першого середовища до другого, перпендикулярно до площини їх розподілу, що співпадає з площиною yOz. Поле у першому середовищі являє собою суперпозицію полів падаючої і відбитої хвиль. Тоді вектор напруженості електричної складової цього поля має відмінною від нуля тільки одну компоненту

, (5.5)

де – хвильовий вектор електромагнітної хвилі, що поширюється у першому середовищі. З (5.5) видно, що вона являє собою плоску хвилю, що поширюється у напрямку осі Oz (вздовж площини розділу середовищ) з хвильовим числом k|| == k1∙sinα. Амплітуда її

(5.6)

змінюється у поперечній площині (вздовж Ox) за законом стоячої хвилі з хвильовим числом k┴ = k1 cosα. Отже, у першому (з більшою оптичною густиною) середовищі вздовж площини розділу поширюється плоска неоднорідна хвиля. Такі хвилі називаються спрямованими.

Вектор напруженості електричного поля у другому середовищі

Похожие работы