1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

TRƯỜNG ĐIỆN TỪ Em ch4 truong dien tu bien thien (phan xa)

15 3 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Lyù thuyeát Tröôøng Ñieän töø EM Ch4 1 Chương 4 Trường điện từ biến thiên EM Ch4 2 4 7 Sự phản xạ và khúc xạ của sóng phẳng đơn sắc EM Ch4 3 a) Sóng tới vuông góc mặt phân cách 1 1 0 0 z t t z t t E E[.]

Chương 4: Trường điện từ biến thiên EM-Ch4 4.7 Sự phản xạ khúc xạ sóng phẳng đơn sắc: EM-Ch4 a) Sóng tới vng góc mặt phân cách Xét môi trường đồng nhất, bán vô hạn Mặt phân cách mặt phẳng   −γ z Et = Et e   −γ z Ht = Ht e   + γ z Ep = Ep e   + γ z H p = H p0 e   −γ z Ek = Ek e   −γ z Hk = Hk e Sóng tới Sóng phản xạ Sóng khúc xạ Sóng tới γ ; η1 γ ; η2 Sóng phản xạ Sóng khúc xạ z EM-Ch4  Lưu ý:    rotH= J + jω D   rotE = − jω B  divB =  divD = ρV   rotH = jωε E   rotE = − jωµ H  div( µ H ) =  div(ε E ) = ĐK biên tiếp tuyến ĐK biên pháp tuyến H1t = H 2t E = E µ1 H1n = µ2 H n ε E = ε E 1t 2t 1n EM-Ch4 2n a) Sóng tới vng góc mặt phân cách         Et + E p = Ek aτ ( Et + E p ) = aτ Ek         Ht + H p0 = Hk0 aτ ( H t + H p ) = aτ H k    Et η1 H t × az =    E p η1 H p × (−az ) =    Ek η2 H k × az = EM-Ch4 a) Sóng tới vng góc mặt phân cách   E p = Γ Ep Et   Ek = Γ Ek Et   H p = Γ Hp H t   H k = Γ Hk H t Γ Ep Γ Ek Γ Hp Γ Hk EM-Ch4 η2 − η1 = η1 + η2 2η2 = η1 + η2 η1 − η2 = η1 + η2 2η1 = η1 + η2 a) Sóng tới vng góc mặt phân cách  Khi mơi trường có trở sóng η1 = η2 → khơng có sóng phản xạ Γ Ep  Sóng truyền liên tục qua mặt phân cách : hai môi trường phối hợp trở sóng Γ Ek  Khi mơi trường có trở sóng Γ Ep ≈ −1 ; Γ Ek ≈ η1  η2 Γ Hp Γ Hk Γ Hp ≈ ; Γ Hk ≈ η2 − η1 = η1 + η2 2η2 = η1 + η2 η1 − η2 = η1 + η2 2η1 = η1 + η2  Năng lượng sóng điện từ phản xạ tồn phần trở lại mơi trường 1, phần nhỏ truyền vào môi trường EM-Ch4 b) Sóng tới mặt phân cách hướng z Xét sóng truyền mơi trường khơng tổn hao vP λ ky  r  k   − j k r E = E0 e    = k k x ax + k z az    = r x ax + z az (x,y) vPx θ λx kx x   − j ( xk + zk ) x z E = E e λ =  → −1  k z  λx θ = tan  =  kx   EM-Ch4 2π = k 2π k x2 + k z2 ;= vp ω k 2π ω ; v px = kx kx Kiểu sóng TM (Transverse Magnetic) + k1 + H10 θ1 + E10 − E10 + Ez10 θ1 − Ez10 θ1' − k1 − H10 θ1' η1 η2 z θ2 + H 20 θ2 + k2 + E20 + Ez 20 x EM-Ch4 Kiểu sóng TE (Transverse Electric) + k1 + E10 θ1 + H10 − H10 − H z10 + H z10 θ1 θ1' − k1 − E10 θ1' η1 η2 z θ2 + E20 x EM-Ch4 θ2 + k2 + H 20 + H z 20 10 b) Sóng tới mặt phân cách hướng + k1  H10+ θ1 + E10 +     +  + − j k1 r   E E1 = E10 e k θ −       −  − − j k1 r H E E1 = E10 e  +  + − j k + r E2 = E20 e z +    E = k1 k1 (cos θ1ax + sin θ1az ) θ  − E ' '  k1 = k1 (− cos θ1ax + sin θ1az ) k +   = k2 k2 (cos θ ax + sin θ az ) − 10 + Ez10 θ1 − ' − 10 − z10 θ1' η1 η2 θ2 + H 20 x = k1 + 20 + z 20 + ω ε r1 ω = η1 c c ; = k2 EM-Ch4 ω εr2 ω = η2 c c 11 b) Sóng tới mặt phân cách hướng  +  + − j k + r Ez1 = Ez10 e  −  − − j k − r Ez1 = Ez10 e  +  + − j k + r Ez = Ez 20 e E z+1 = E10+ cos θ1e − j k1 ( x cosθ1 + z sin θ1 ) ' j k1 ( x cosθ1' − z sin θ1' ) − −   Ez1 = E10 cos θ1e − j k2 ( x cosθ + z sin θ ) + +   E = E cos θ e z2 20 Tại biên phân cách x=0 trường liên tục E z+1 + E z−1 = E z+2 − j k1 z sin θ1 + − ' − j k1 z sin θ1'   E10 cos θ1e + E10 cos θ1e = E 20+ cos θ e − j k2 z sin θ2 E10+ ; E10− ; E 20+ ∉ z ' k= z sin θ k = z sin θ k2 z sin θ 1 1 EM-Ch4 12 b) Sóng tới mặt phân cách hướng ' k= z sin k z sin k2 z sin θ θ θ = 1 1 + k1 + H10 θ1 = θ1'  k1 sin θ1 = k2 sin θ θ1 + E10  E10−  Ez+10 θ1  Ez−10 θ1' − k1 − H10 θ1' η1 η2 z θ2 + H 20 θ2 + k2 + E20 + Ez 20 x EM-Ch4 13 b) Sóng tới mặt phân cách hướng  Khi môi trường điện môi lý tưởng k1 = ω ε1µ1 k2 = ω ε µ2 ε1µ1 sin θ1 ε µ2 k1 = sin θ = sin θ1 k2 ε1µ1 > ε µ2 → θ > θ1  Phản xạ toàn phần θ1 > θ ε µ2 sin θ = ε1µ1 θ0 góc tới hạn  Sóng tới Sóng phản xạ θ0 ε1 , µ1 , σ = ε , µ2 , σ = θ0 Sóng khúc xạ Khi k2  k1 → θ ≈ sóng khúc xạ vuông góc mặt phân cách EM-Ch4 14 b) Sóng tới mặt phân cách hướng E cos θ1e + 10 − j k1 z sin θ1 + E cos θ e ' − j k1 z sin θ1' − 10 − j k2 z sin θ +  = E20 cos θ e + − +    → ( E10 + E10 ) cos θ1 = E20 cos θ  Tương tự với trường từ + − +    H10 + H10 = H 20 + − +    ( E10 − E10 ) E20 → = η1 η2 → Γ Ep ; Γ Ek EM-Ch4 15

Ngày đăng: 12/04/2023, 21:00

Xem thêm:

w