2020-09-25 06:34:34

平面波 免费编辑 添加义项名

B 添加义项
?
义项指多义词的不同概念,如李娜的义项:网球运动员、歌手等;非诚勿扰的义项:冯小刚执导电影、江苏卫视交友节目等。 查看详细规范>>
所属类别 :
电子技术
电子技术
编辑分类

平面波(plane wave) 传播时波面(即波的等相面)为平面的电磁波。

分析平面波是一种将3维波简化为2维波的分析方法,此种方法可以表征电磁波的特性,但实际中并不存在平面波,只是在一些远场问题分析时可以将3维电磁波等效于2维平面波分析。

波传播的空间称为波场。在波场中,代表波传播方向的射线,称为波射线,也简称为波线。最简单的情况就是波的振动如正弦函数一样,波场中同一时刻振动相位相同的点的轨迹,称为波面。某一时刻波源最初的振动状态传到的波面叫做波前或波阵面,即最前方的波面。因此,任意时刻只有一个波前,而波面可有任意多个。波面为平面的即为平面波。

基本信息

  • 中文名称

    平面波

  • 外文名称

    plane wave

  • 应用学科

    电信

折叠 编辑本段 概述

平面波,是指电磁波的电场与磁场都可以在一平面分析。分析平面波是一种将3维波简化为2维波的分析方法,此种方法可以表征电磁波的特性,但实际中并不存在平面波,只是在一些远场问题分析时可以将3维电磁波等效于2维平面波分析。

波传播的空间称为波场。在波场中,代表波传播方向的射线,称为波射线,也简称为波线。最简单的情况就是波的振动如正弦函数一样,波场中同一时刻振动相位相同的点的轨迹,称为波面。某一时刻波源最初的振动状态传到的波面叫做波前或波阵面,即最前方的波面。因此,任意时刻只有一个波前,而波面可有任意多个。波面为平面的即为平面波。

电磁波等从一点向各方面发散出去形成球面,如果这种波从无限远处传来,所形成的球面就可以看作是一个平面,所以叫做平面波,在光波中光线和波面垂直,所以平面波的光线可以看作是平行的。

波面是一系列相互平行的平面的波。在离点波源较远处,沿波的传播方向取一局部范围来看,在这范围内的波面都是平行的,这样的波可近似看成平面波。如射到地面的太阳光波可看成平面波。

折叠 编辑本段 均匀平面波

波面内各点的电场强度和磁场强度分别相等的平面波,称为均匀平面波。当均匀平面被沿Z或+Z方向行进时,它的两对相互正交的电场与磁场分量是彼此独立的。每一对电磁场分量与传播方向都符合右手螺旋关系(按电场、磁场、传播方向的顺序),见图1。因此任何一对电场与磁场都可组成一均匀平面波。

均匀平面波的波速(又称相速)与媒质特性有关。在自由空间中,波速为

电场和磁场的量值之间有简单的关系:

η0称为波阻抗或媒质的本质阻抗。

在任意时刻,任意点上的电能密度与磁能密度相等,各占电磁总能量的一半。

对于均匀平面波,电磁能量沿着波的传播方向流动,其流动速度即为波速v。

图2给出沿z方向的均匀平面波在某一时刻t的电场强度E与磁场强度H沿z轴的分布。

波数 电磁波沿传播方向每单位长度的相位改变量。通常用k表示:

在无损耗媒质中,对于时谐、稳态下的平面波,波数:

在有损耗的媒质中,波数是一个复数。

波阻抗 均匀平面波中电场量值与相应的磁场量值之比。通常甩字母η表示。由于它与所在媒质的特性有关,故又称本质阻抗。

在无损耗媒质中的入射波,波阻抗

在自由空间,

在导电媒质中,波阻抗将为复数。

阅读全文

热点资讯