电磁场与电磁波part5--均匀平面波在无界空间的传播

目录

1、相位速度

2、波阻抗

3、理想介质中均匀平面波的传播特点

4、色散现象

5、导电媒质中均匀平面波的传播特点

6、趋肤效应

7、电磁波的极化

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1、相位速度

电磁波的等相位面在空间中的移动速度（相速）

在自由空间（自由空间的光速）

2、波阻抗

电场与磁场之比  具有阻抗的量纲，称为波阻抗

自由空间中

磁场与电场之间满足

可见：电场E、磁场H与传播方向  之间相互垂直，且遵循右手螺旋关系。

3、理想介质中均匀平面波的传播特点

（1）电场E、磁场H与传播方向之间相互垂直，是横电磁波（TEM波）

（2）电场与磁场的振幅不变

（3）波阻抗为实数，电场与磁场同相位

（4）电磁波的相速与频率无关

（5）电场能量密度等于磁场能量密度

4、色散现象

由于  与电磁波的频率不是线性关系，因此在导电媒质中，电磁波的相速  =  是频率的函数，即在同一种导电媒介中，不同频率的电磁波的相速是不同的，这种现象称为色散。

（故导电媒质是色散媒质）

5、导电媒质中均匀平面波的传播特点

（1）电场E、磁场H与传播方向之间相互垂直，仍是横电磁波（TEM波）

（2）电场与磁场的振幅呈指数衰减

（3）波阻抗为复数，电场与磁场不同相位

（4）电磁波的相速与频率有关

（5）平均磁场能量密度大于平均电场能量密度

6、趋肤效应

良导体中的电磁波局限于导体表面附近的区域，工程上常用趋肤深度（或穿透深度）来表征电磁波的趋肤程度。

7、电磁波的极化

在空间任意给定点上，合成波电场强度矢量E的大小和方向都可能会随时间变化，这种现象称为电磁波的极化。

用电场强度矢量的端点随时间变化的轨迹来描述：

若轨迹是直线，则称为直线极化；

若轨迹是圆，则称为圆极化；

若轨迹是椭圆，则称为椭圆极化。