在导电媒质中,均匀平面波的相速与频率有关,在同一种导电煤质中,不同频率的电磁波的相速是不同的。
5.8在导电媒质中均匀平面波的电场与磁场是否同相位? 不相同
5.9在导电媒质中,均匀平面波具有哪些特点?
(1)电场E、磁场H与传播方向ez之间互相垂直,是横电波(TEM波)。(2)电场和磁场的振幅成指数衰减。(3)波阻抗为复数,电场和磁场不同相位。(4)电磁波的相速和频率有关。(5)平均磁场能量密度大于平均电场能量密度。 5.10趋肤深度是如何定义的?它和衰减常数有何关系?
表征电磁波的趋肤程度定义为电磁波幅值衰减为表面值的1/e(0.386)时电磁波所传播的距离。趋肤深度δ=1/α,α为衰减常数。 5.11什么是良导体?它和普通导体有何不同?
良导体指σ/(ωε)?1的媒质。在良导体中,传导电流起主要作用,位移电流的影响很小,可以忽略。
5.12什么是波的极化?什么是线极化、圆极化和椭圆极化?
由于电磁波的分量振幅和相位不一定相同,因此在空间任意一点上,合成波电场矢量E的大小和方向会随时间变化,这种现象叫电磁波的极化。电场强度矢量端点轨迹为直线时,称为直线极化波,为圆时称为圆极化波,为椭圆时称为椭圆极化波 5.13两个互相垂直的线极化波叠加,在什么情况下,分别是:线极化波、圆极化波、椭圆极化波?
电场的x分量和y分量相位相同或相差π时为直线极化波;电场的x分量和y分量振幅相等、相位相同或相差π/2时为圆极化波;电场的两个分量振幅和相位都不相等时,合成波为椭圆极化波。
5.14知道圆极化波是左旋还是右旋有何意义?如何判断圆极化波是左旋还还是右旋?
以左手大拇指朝向波的传播方向,其余四指的转向与电场E的端点方向一致,则为左旋极化波;以右手大拇指朝向波的传播方向,其余四指的转向与电场E的端点方向一致,则为右旋极化波;
5.15什么是群速?它和相速有何区别?
包络波上任一恒定相位点的推进速度。相速无法描述由多频率成分组成的信号在色散媒质中的传播速度。(这个对不对啊==)
5.16什么是波的色散?何谓正常色散?何谓反常色散? 电磁波相速随频率改变,产生色散现象。时νg<νp,即群速小于相速,称为正常色散。此时νg>νp,即群速大于于相速,称为反常色散。 5.17什么是法拉第旋转效应?产生的原因是什么? 5.18直线极化波能否在磁化等离子体中传播?
6.1试述反射系数和透射系数的定义,他们之间存在什么关系?
反射波电场振幅Erm与入射波电场振幅Eim的比值为分界面上反射系数,用??表示;透射波电场振幅Etm与入射波电场振幅Eim的比值为分界面上透射系数,用τ表示;1+??=τ。
6.2什么是驻波?它和行波有何区别?
,即相速随着频率升高而减小,此
,即相速随着频率升高而增加,
合成波在空间中没有移动,只是在原来的位置震动,这种波称为驻波。行波在传播过程中,合成波沿波传播方向移动;驻波不发出电磁波能量的传输,行波发生。(==你猜对不)
6.3什么情况下反射系数大于0,什么情况下反射系数小于0? η2>η1时,反射系数Γ>0,η2<η1时,反射系数Γ<0。
6.4均匀平面波向理想导体表面垂直入射时,理想导体外面的合成波有什么特点? 电场强度按正弦规律变化,磁场强度按余弦规律变化;合成波为驻波,场波节点,
为电
为电场波腹点,磁场波节点是电场的波腹点,磁场的波腹点
是电场的波节点。E和H的驻波在空间错开λ1/4,时间上错开π/2的相移。驻波不发生能量传输。
6.5均匀平面波垂直入射到两种理想媒质分界面,在什么情况下,分界面上的合成波电场为最大值?在什么情况下,分界面上的合成波电场为最小值? 当Γ>0,即η2>η1时,
处合成波电场振幅最小,|E(z)|min=Eim(1-Γ);当Γ<0,即η2<η1时,成波电场振幅最大,|E(z)|max=Eim(1-Γ),|E(z)|min=Eim(1+Γ);
6.6一个右旋极化波垂直入射到两种媒质分界面上,其反射波是什么极化波? 6.7试述驻波比的定义,它和反射系数之间有何关系? 驻波比S是合成波电场强度的最大值与最小值之比。
处,合成波电场振幅最小,
,合
处,合成波电场振幅最大,|E(z)|max=Eim(1+Γ),
6.8什么是波阻抗?什么情况下波阻抗等于媒质的本征阻抗?
定义平面波的波阻抗为Z=E/H,媒质中传输TEM(横电磁波)的时候波阻抗等于媒质的本征阻抗(网上找的) 6.9什么是相位匹配条件?
K1sin??r=k1sin??i=k2sin??t称为分界面上的相位匹配条件。 6.10什么是反射定律和折射定律?
反射定律(斯耐尔反射定律):反射角等于入射角,??i=??r;折射定律(斯耐尔折射定律):
6.11什么是入射平面?什么是垂直极化入射波?什么是平行极化入射波? 在斜入射的条件下,将入射波的波矢量与分界面法线矢量构成的平面称为入射平面。若入射波电场垂直于入射平面,则成为垂直极化波;若入射波电场平行于入射平面,则称为平行极化波。
6.12什么是全反射现象?在什么情况下会发生全反射现象?如何计算全反射的临界角?
透射波完全平行于分界面传播称为全反射。当??1>??2且入射角不小于发生全反射。临界角为上边那个式子==
6.13发生全反射时透射媒质中是否存在电磁波?其特征是什么?
存在。仍沿分界面方向传播,但振幅沿垂直于分界面的方向上按指数规律衰减,因此透射波主要存在于分界面附近,称这种波为表面波。
6.14什么是全透射现象?什么情况下会发生全透射现象?如何计算布儒斯特角? 当平面波从媒质1入射到媒质2时,若反射系数等于0,则电磁功率全部透射到媒质2,称为全透射。入射角为布儒斯特角时发生全透射。布儒斯特角:
时
6.15什么是表面波?在什么情况下均匀平面波透过媒质分界面后会成为表面波? 沿分界面方向传播,振幅沿垂直分界面的方向上指数衰减,主要存在于分界面附近的波叫表面波。均匀平面波透过媒质发生全反射时,即入射角不小于临界角
时,会称为表面波。
6.16圆极化波以布儒斯特角入射到两种非磁性媒质分界面上时,其反射波和透射波分别是什么极化波?
6.17平行极化波斜入射到理想导体表面上时,理想导体外面的合成波具有什么特点?
合成波沿平行于分界面的方向传播,其相速为导体表面的方向呈驻波状态,而且合成波磁场在
合成波的振幅在垂直于处达到最大值。合成波是
非均匀平面波在波的传播方向上不存在磁场分量,但存在电场分量,故称这种电磁波为横磁波,简称TM波。
6.18垂直极化波斜入射到理想导体表面上时,理想导体外面的合成波具有什么特点?
合成波沿平行于分界面的方向传播,其相速为导体表面的方向呈驻波状态,而且合成波电场在
合成波的振幅在垂直于处为0。合成波是非均匀
平面波在波的传播方向上不存在电场分量,但存在磁场分量,故称这种电磁波为横电波,简称TE波。
7.1什么是导波系统?什么是均匀导波系统? 导波系统:引导电磁波沿一定方向传播的装置。
7.2写出均匀导波系统中的纵向场分量与横向场分量的关系? 7.3写出矩形波导中纵向场分量EzHz满足的方程和边界条件?