tailieunhanh - TRƯỜNG ĐIỆN TỪ - ELECTROMAGNETIC FIELD THEORY - chương 3

SÓNG ĐIỆN TỪ PHẲNG • Sóng phẳng: mặt đồng pha là mặt phẳng • Sóng trụ: mặt đồng pha là mặt trụ • Sóng cầu: mặt đồng pha là mặt cầu • Trong thực tế, sóng điện từ được tạo ra từ các nguồn nhân tạo đều là sóng trụ và sóng cầu. Sóng phẳng chỉ là mẫu lí tưởng của sóng điện từ. • Mục tiêu: khảo sát các tính chất của sóng điện từ phẳng lan truyền trong môi trường đồng nhất đẳng hướng và không đẳng hướng, sự phản xạ và khúc xạ tại các mặt phân. | Chương 3 SÓNG ĐIỆN TỪ PHẲNG Sóng phẳng mặt đồng pha là mặt phẳng Sóng trụ mặt đồng pha là mặt trụ Sóng cầu mặt đồng pha là mặt cầu Trong thực tế sóng điện từ được tạo ra từ các nguồn nhân tạo đều là sóng trụ và sóng cầu. Sóng phẳng chỉ là mẫu lí tưởng của sóng điện từ. Mục tiêu khảo sát các tính chất của sóng điện từ phẳng lan truyền trong môi trường đồng nhất đẳng hướng và không đẳng hướng sự phản xạ và khúc xạ tại các mặt phân cách sự phân cực và các hiệu ứng khác. Nguồn sóng điện từ là điều hoà với 0 và rất xa với điểm khảo sát. . Nghiệm phương trình sóng đối với sóng phăng . Sóng phăng đồng nhất TEM transverse electromagnetic wave - Nếu trong mặt đồng pha của sóng điện từ có biên độ của E và H bằng nhau tương ứng tại mọi điểm thì sóng phẳng được gọi là đồng nhất - Phương trình Maxwell của sóng phẳng điều hoà trong môi trường đồng nhất và đẳng hướng với các biên độ phức của E và H trong hệ toạ độ Decac có dạng d H zm d Hym i sP Exm 1 ổy dz d H xm ổz d Hzm dx Ĩ SP Eym 2 d H ym dx d Hxm dy i sP Ezm 3 d E zm _ dy d Eym _ ổz -i pp0 Hxm 4 d Exm d Ezm . -------- WP0 Hym dz dx d E ym d E xm _ -7 7 i PE0 Hzm ổx ổy 5 6 y O Trong đó Oz phương truyền sóng mặt phẳng đồng pha và đồng biên của sóng phẳng chính là mặt phẳng P mặt phẳng xOy và có phương trình z l P ss 0 1 i7 ss 0 J E và H có giá trị như nhau trên toàn mặt phẳng P và Ể x y chỉ e z t. Khi đó dE ỔE dH dH 0 ổx ổy ổx ổy E zm H zm 0 Vậy sóng phẳng đồng nhất lan truyền trong môi trường đồng nhất và đẳng hướng không có các thành phần dọc theo phương truyền sóng z của E và H. Các E và H nằm trong mặt phẳng vuông góc với phương truyền sóng. Sóng phẳng đồng nhất có tính chất như vậy gọi là sóng điện từ ngang kí hiệu là sóng TEM. . Nghiệm phương trình sóng Từ các phương trình 1 2 4 và 5 ta có d Exm 1 2 7. Í7 -- 2 kp Exm 0 7 ổz d E k2E ym 0 8 2 P k xm 0 9 ổz2 P - kpH ym 0 10 ổz2 P Trong đó kP . SS0 1 - i V ss0 J ưư - số sóng phức toje pP-P-0 ơ 0 Nhận xét - vì các phương trình sóng 7 8 9 và 10 giống nhau