1、第 5章 均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波 1第 5章 均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波EHz波传播方向 均匀平面波波阵面xyo均匀平面波的概念波阵面 ：空间相位相同的点构成的曲面，即等相位面平面波 ：等相位面为无限大平面的电磁波均匀平面波 ：等相位面上电场和磁场的方向、振幅都保持不变的平面波均匀平面波是电磁波的一种理想情况，其分析方法简单，但又表征了电磁波的重要特性。2第 5章 均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波本章内容5.1 理想介质中的均匀平面波5.2 电磁波的极化5.3 导电媒质中的均匀平面波5.4 色散与群速* 5.5 均匀平面波在各向异性媒质中的传播3第
2、 5章 均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波5.1 理想介质中的均匀平面波5.1.1 一维 波动方程的均匀平面波解5.1.2 理想介质中均匀平面波的传播特点5.1.3 沿任意方向传播的均匀平面波4第 5章 均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波由于5.1.1 一维 波动方程的均匀平面波解设在无限大的无源空间中，充满线性、各向同性的均匀理想介质。均匀平面波沿 z 轴传播，则电场强度和磁场强度均不是 x和 y 的函数，即同理结论 ： 均匀平面波的电场强度和磁场强度都垂直于波的传播方向 横电磁波（ TEM波）5第 5章 均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波设电场只有 x 分量，即其解
3、为：可见， 表示沿 +z 方向传播的波。的波形解的物理意义第一项第二项沿 z 方向传播的波6第 5章 均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波由 ，可得 其中 称为 波阻抗 ，也称为媒质的 本征阻抗 。在真空中相伴的磁场同理，对于磁场与电场相互垂直，且同相位结论 ： 在理想介质中 ， 均匀平面波的电场强度与磁场强度相互垂直，且同相位。7第 5章 均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波1. 均匀平面波的传播参数周期 T ： 时间相位变化 2 的时间间隔，即（ 1）角频率、频率和周期角频率 ： 表示单位时间内的相位变化，单位为 rad /s 频率 f ：t T o xE 的曲线5.1.2 理想介质中均匀平面波的传播特点8第 5章 均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波（ 2）波长和相位常数k 的大小等于空间距离 2内所包含的波长数目，因此也称为 波数 。波长 ： 空间相位差为 2 的两个波阵面的间距，即相位常数 k ： 表示波传播单位距离的相位变化o xE lz的曲线9第 5章 均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波（ 3）相 速（波速）真空中 ：由相速 v： 电磁波的等相位面在空间中的移动速度相速只与媒质参数有关，而与电磁波的频率无关故 得到 均匀平面波的相速为又有10
