电磁场与电磁波-第六章-均匀平面波的反射和透射
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电磁场与电磁波第六章
《电磁场与电磁波(第4版)》共分8章,具体内容为:矢量分析、电磁场的基本规律、静态电磁场及其边值问题的解、时变电磁场、均匀平面波在无界空间中的传播、均匀平面波的反射与透射,导行电磁波、电磁辐射。
《电磁场与电磁波(第4版)》可供普通高等学校电子信息、通信工程、信息工程等专业作为电磁场与电磁波课程的教材使用,也可供工程技术人员参考。
《电磁场与电磁波》(第3版)自1999年出版以来,受到读者的欢迎,师生普遍认为这是一本非常适合教学的教材。该书第4版是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,并被列入高等教育百门精品课程教材建设计划。
随着电子通信技术的发展,电磁场与电磁波的教学需求随之产生变化,与此相应,作者在编写《电磁场与电磁波》(第4版)时在教学内容和体系结构上做了较大调整,主要体现在:(1)以三大实验定律和两个基本假说为基础,归纳总结出麦克斯韦方程,然后讨论静态场、时变场以及电磁波的传播与辐射特性。既能与物理电磁学有机衔接,又避免简单重复。(2)减少静态场部分内容,加强电磁波内容,以满足电子信息类专业的需要。(3)精选例题和习题,类型多样化。每章末配有思考题和综合应用题,培养学生分析和解决电磁场问题的能力。
第六章 平面电磁波
1.在εr=2, μr=1的理想介质中,频率为f=150MHZ的均匀平面波沿y方向传播,y=0处,
E=zˆ10V/m,求E, E(y,t), H,H(y,t) ,Sc,υp.
解:smccvrrp/2,mfcfvp222
22k
yjjkyezeEE2010ˆ
Z=120π/2
ZezyZEkHyj/10ˆˆ/ˆ2=-xˆ(2/12π)yje2
E(y,t)= zˆ102cos(2π*150*106t-2πy)
H(y,t)= -xˆ/6πcos(2π*150*106t-2πy)
Sc=*HE=yˆ52/6π
2.在真空中
H=xˆxH=xˆ0Hzje2
求E,E(z,t), λ, f,Z, Sc.
解:Z=120π
E=kHZˆ=zjeHzx20120)ˆ(ˆ=yˆ120π0Hzje2
k=2π
λ=k2=1m,Hzcvfp8103
Sc=*HE=-zˆ120π0H2
3.在理想介质中
E(x,t)= yˆ80π2cos(10*107πt+2πx)
H(x,t)= -zˆ2cos(10*107πt+2πx) 求: f, εr, μr,λ.
解:71010,f=2=5*107Hz
2k,λ=k2=1m,mfc60
由: k=2π= (εrμr)2/1
及 Z=80π=120π(μr/εr)2/1 得:
εr=9 ,μr=4
4.均匀平面电磁波在真空中沿kˆ=1/2(yˆ+zˆ)方向传播, 0E=10xˆ,求E,E(y,z,t),H,H(y,z,t), Sc
第6章 平面电磁波的反射与折射
6.1/ 6.1-1 电场强度振幅为0iE=0.1V/m的平面波由空气垂直入射于理想导体平面。试求:
(a)入射波的电、磁能密度最大值;
(b)空气中的电、磁场强度最大值;
(c)空气中的电、磁能密度最大值。
[解]
(a) 314/10427.4mJweM 31410427.4mJwmM
(b) mVE/2.01
mAH/103.541
(c) 313/107708.1mJweM
313/107708.1mJwmM
6.2/ 6.1-2 均匀平面从空气垂直入射于一介质墙上。在此墙前方测得的电场振幅分布
如题图6-1所示,求:
(a)介质墙的)1(rr; (b)电磁波频率f。
[解] (a) 9r
(b) MHzHzf75105.77
6.3/ 6.1-3 平面波从空气向理想介质(r=1,=0)垂直入射,在分界面上0E=16V/m,0H=0.1061A/m。试求:
(a)理想介质(媒质2)的r;
(b)iE,iH,rE,rH,tE,tH;
(c) 空气中的驻波比S。
[解] (a) 25.6r
(b)
0010,/2811kmVeeEEzjkzjkii
mAeeEHzjkzjkii/0743.037728110 mAeeHHkkkmVeeEEmAeeEHmVeeREEzjkzjkttrzjkzjkttzjkzjkrrzjkzjkir/1061.05.2,/16/0318.037712)/(1222221111011222000
(c) 5.2429.01429.0111RRS
第6章 平面电磁波的反射与折射
6.1/ 6.1-1 电场强度振幅为0iE=0.1V/m的平面波由空气垂直入射于理想导体平面。试求:
(a)入射波的电、磁能密度最大值;
(b)空气中的电、磁场强度最大值;
(c)空气中的电、磁能密度最大值。
[解]
(a) 314/10427.4mJweM 31410427.4mJwmM
(b) mVE/2.01
mAH/103.541
(c) 313/107708.1mJweM
313/107708.1mJwmM
6.2/ 6.1-2 均匀平面从空气垂直入射于一介质墙上。在此墙前方测得的电场振幅分布
如题图6-1所示,求:
(a)介质墙的)1(rr; (b)电磁波频率f。
[解] (a) 9r
(b) MHzHzf75105.77
6.3/ 6.1-3 平面波从空气向理想介质(r=1,=0)垂直入射,在分界面上0E=16V/m,0H=0.1061A/m。试求:
(a)理想介质(媒质2)的r;
(b)iE,iH,rE,rH,tE,tH;
(c) 空气中的驻波比S。
[解] (a) 25.6r
(b)
0010,/2811kmVeeEEzjkzjkii
mAeeEHzjkzjkii/0743.037728110
mAeeHHkkkmVeeEEmAeeEHmVeeREEzjkzjkttrzjkzjkttzjkzjkrrzjkzjkir/1061.05.2,/16/0318.037712)/(1222221111011222000