MỤC LỤC
• Trong vật dẫn điện tốt σ rất lớn và nếu tần số sóng điện từ ω càng cao thì α càng lớn. • Hiện tượng sóng điện từ hoặc dòng điện cao tần khi truyền trong vật dẫn điện tốt chỉ tập trung ở một lớp mỏng bề mặt gọi là hiệu ứng bề mặt hay hiệu ứng skin. • Đại lượng đặc trưng cho hiệu ứng bề mặt là độ thấm sâu của trường hay độ dày lớp skin δ, đó là khoảng cách sóng điện từ đi từ bề mặt vào sâu bên trong vật dẫn mà tại đó biện độ của Er.
Độ thấm sâu của trường δ tỉ lệ nghịch với căn bậc hai của tần số ω và điện dẫn suất σ của vật dẫn. Do đó các kim loại này dùng làm màn chắn sóng điện từ rất tốt. • Do có h/ứ bm nên dòng điện cao tần có cường độ phân bố không đều trong cùng một tiết diện ngang của dây dẫn, do đó trở kháng cũng không đều nhau tương ứng.
Để tiện tính toán người ta đưa ra khái niệm trở kháng mặt riêng của vật dẫn. • Trở kháng mặt riêng của vật dẫn, kí hiệu ZS, là tỉ số điện áp của trường rơi trên một đơn vị chiều dài theo chiều dòng điện và giá trị dòng điện chạy qua một đơn vị chiều rộng đặt vuông góc với nó. Chọn hệ toạ độ Decac có trục z trùng với phương truyền sóng, mặt phẳng vật dẫn trùng với mặt phẳng xOy.
Nhận xét: Biểu thức (3.32) cho thấy rằng muốn giảm tổn hao năng lượng sóng điện từ truyền dọc vật dẫn cần phải sử dụng các kim loại dẫn điện tốt như Au, Ag, Cu.
Đây là phương trình mô tả đường thẳng đi qua gốc toạ độ hợp với trục Ox một góc ψ’ được tính theo.
Chọn hệ toạ độ Decac có mặt xOy ≡ mặt phẳng phân cách 2 môi trường, trục z trùng với pháp tuyến của mặt phẳng phân cách 2 môi trường. Vì sóng tới là sóng phẳng truyền theo phương zt, lập với pháp tuyến z một góc ϕt nên có thể quay trục toạ độ quanh trục z để cho trục x của nó chỉ phương của vector Er. Tại mặt phẳng phân cách sẽ có sóng phản xạ lại môi trường 1 với góc phản xạ ϕphản xạ truyền theo hướng zpx, còn sóng khúc xạ tại mặt phẳng phân cách với góc khúc xạ ψ đi vào môi trường 2 theo phương zkx.
Vì các môi trường đều là điện môi nên áp dụng điều kiện biên cho Er. Giả sử μ1 = μ2 = μ thì định luật khúc xạ của sóng điện từ phẳng có dạng giống như trong quang học. Để mô tả giữa các biên độ phức của sóng tới, sóng phản xạ và sóng khúc xạ người ta đưa ra khái niệm hệ số phản xạ và hệ số khúc xạ.
Hệ số phản xạ (reflective modulus) là tỉ số giữa biên độ phức của sóng phản xạ và sóng tới tính cho Er. Hệ số khúc xạ (refractive modulus) là tỉ số giữa biên độ phức của sóng khúc xạ và sóng tới tính cho Er. Đối với sóng phân cực ngang ta có:. Theo hvẽ đối với sóng phân cực ngang ta có:. Sóng tới phân cực đứng Nếu vector Er. của sóng tới nằm trong mặt phẳng tới, gọi là sóng phân cực đứng. Trong trường hợp này vector Hr. của sóng tới sẽ song song với mặt phẳng phân cách 2 môi trường. Tìm qui luật của sóng phản xạ và khúc xạ ?. Chọn hệ toạ độ Decac có mặt xOy ≡ mặt phẳng phân cách 2 môi trường, trục z trùng với pháp tuyến của mặt phẳng phân cách 2 môi trường và trục x chỉ phương của vector Hr. của sóng tới. Theo h.vẽ nhận thấy rằng Hr. của sóng tới, sóng phản xạ và sóng khúc xạ chỉ có 1 thành phần theo trục x, còn Er. Tiến hành tương tự như đối với sóng phân cực ngang ta có:. Tđ và Rđ liên hệ với nhau theo công thức:. Sóng tới vuông góc với mặt phẳng phân cách. Sự phản xạ toàn phần. π để đạt được điều kiện:. Khi đó sóng khúc xạ sẽ truyền sát mặt phẳng phân cách 2 môi trường. π), gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần. Hiện tượng phản xạ toàn phần được ứng dụng để truyền ánh sáng trong sợi quang.
Nếu sóng tới truyền đến mặt phẳng phân cách vào môi trường 2 mà không phản xạ trở lại môi trường 1 gọi là sự khúc xạ toàn phần. Góc tới ứng với hiện tượng khúc xạ toàn phần gọi là góc Brewster, kí hiệu là ϕb. - 2 phương trình trong (3.65) không thể có nghiệm đồng thời, tức là chỉ có 1 trong 2 trường hợp xảy ra hiện tượng khúc xạ toàn phần.
- Các kết quả đã nhận được đối với sóng phản xạ và khúc xạ tại mặt phẳng phân cách 2 môi trường là điện môi cũng đúng đối với các môi trường bất kì có điện dẫn suất σ ≠ 0.
Trong thực tế điều kiện biên gần đúng Leontovic được ứng dụng để tính tổn hao của sóng điện từ truyền dọc bề mặt các kim loại dẫn điện tốt.
Ferrite chính là hợp chất Fe3O4 và một số oxide kim loại khác như MnO, MgO, NiO. = 0, ferrite biểu hiện như một môi trường đẳng hướng đối với sự truyền sóng điện từ. ≠ 0, ferrite biểu hiện tính chất của môi trường không đẳng hướng từ quay đối với sự truyền sóng điện từ.
- M là độ lớn của vector từ hoá của ferrite - ω là tần số của sóng điện từ. Khí bị ion hoá có một số lượng lớn các đ/tích tự do gồm electron và ion, gọi là môi trường plasma, có σ rất lớn. = 0, plasma biểu hiện như một môi trường đẳng hướng đối với sự truyền sóng điện từ.