Bài giảng Lý thuyết trường điện từ: Phản xạ và tán xạ sóng phẳng

Trang 1

Lý thuyết trường ñiện từ

Nguy ễ n Công Ph ươ ng

Phản xạ & tán xạ sóng phẳng

Trang 2

Nội dung

1 Giới thiệu

2 Giải tích véctơ

3 Luật Coulomb & cường ñộ ñiện trường

4 Dịch chuyển ñiện, luật Gauss & ñive

5 Năng lượng & ñiện thế

6 Dòng ñiện & vật dẫn

7 ðiện môi & ñiện dung

8 Các phương trình Poisson & Laplace

Trang 3

• Phản xạ của sóng tới vuông góc

• Tỉ số sóng dừng

• Phản xạ sóng trên nhiều mặt

• Lan truyền sóng phẳng theo hướng bất kỳ

• Phản xạ của sóng tới xiên

• Lan truyền sóng trong môi trường tán xạ

Trang 4

Phản xạ của sóng tới vuông góc (1)

Trang 5

η η

− +

η τ

η η

+ +

+

Trang 6

η τ

η η

+ +

ωµ η

Trang 7

η τ

η η

+ +

Trang 8

η τ

η η

+ +

1

xs ys

E H

η

+ + =

1 1

1

xs ys

E H

1

( j z j z)

x ys

Trang 9

η τ

η η

+ +

Trang 10

Trang 11

Trang 12

• Tỉ số sóng dừng

Trang 14

ϕ π β

+

−

2 2

ϕ π β

+

−

3 2

ϕ π β

+

−

4 2

ϕ π β

+

−

5 2

ϕ π β

+

−

6 2

ϕ π β

+

−

Trang 16

xs

E s

E

+ Γ

− Γ

Trang 17

• Phản xạ sóng trên nhiều mặt

Trang 18

x y

E H

η

+ + =

Trang 19

Phản xạ sóng trên nhiều mặt (2)

0

x

z – l

Trang 20

0

x

z – l

víi

v w z l v

Trang 21

0

x

z – l

Trang 22

η1 η2 η3

η v

Năng lượng tới

2 2 3

v

η η

Trang 23

Cần phủ bên ngoài thủy tinh một lớp ñiện môi thích hợp sao cho sóng 570 nm có

thể khúc xạ toàn phần từ không khí vào thủy tinh Thủy tinh có ε r = 2,1 Xác

ñịnh hằng số ñiện môi của lớp phủ & ñộ dày tối thiểu của nó.

2

377

1, 45 313

r

η ε

2 2

570

473 nm 1.1, 45

r r

λ λ

Trang 25

• Lan truyền sóng phẳng theo hướng bất kỳ

Trang 26

Lan truyền sóng phẳng theo hướng bất kỳ (1)

Trang 27

Lan truyền sóng phẳng theo hướng bất kỳ (2)

Xét một sóng phẳng ñều có tần số 50 MHz & biên ñộ 10 V/m Môi trường không có tổn

thất, ε r = ε’ r = 9,0; µ r = 1,0 Sóng lan truyền trong mặt phẳng x, y & nghiêng góc 30o so

với trục x, phân cực tuyến tính dọc theo trục z Viết dạng phức của ñiện trường.

Trang 28

• Phản xạ của sóng tới xiên

Trang 29

Phản xạ của sóng tới xiên (1)

θ

1

θ

' 1

θ

1

θ

' 1

2

η

Phân cực s, TE

Trang 30

θ

1

θ

' 1

Trang 31

θ

1

θ

' 1

Trang 32

θ

1

θ

' 1

Trang 33

θ

1

θ

' 1

E E E E

η τ

− +

Trang 34

θ

1

θ

' 1

1

cos

s

η η

θ

=

2 2

2

cos

s

η η

θ

=

Trang 35

r

µ µ µ µ

n

η η

1 2

Trang 36

Một sóng phẳng lan truyền trong không khí ñập vào thủy tinh dưới một góc 30 o so với pháp tuyến Xác ñịnh tỉ lệ năng lượng tới với năng lượng phản xạ & khúc xạ ñối

với (a) phân cực p, và (b) phân cực s Không khí có n1 = 1, thủy tinh có n2 = 1,45.

Trang 37

Phân cực p, TM

Trang 38

θ θ

Trang 39

Tính n1 ñể có phản xạ toàn phần ở mặt sau lăng kính.

Ví dụ 2

45 o

n1

n2 = 1

Trang 40

1

cos

s

η η

2 1

Trang 41

Trang 42

• Lan truyền sóng trong môi trường tán xạ

Trang 43

Lan truyền sóng trong môi trường tán xạ (1)

Trang 44

Trang 45

Định dạng
Số trang	45
Dung lượng	434,32 KB