中科大-电动力学-ppt课件
24页1、主讲:刘万东教授,电动力学 Electrodynamics,第四章 电磁波的传播,4.3 导体对电磁波的影响 4.4 谐振腔与波导 理想导体边界条件 导体边界的电磁波方程 矩形谐振腔电磁波模 矩形波导中的电磁波模 高斯光束 4.5 等离子体的电磁性质,第十周,波导中的电磁波色散关系,相速度大于真空中光速,群速度则小于光速:,当频率趋于截止频率时,群速度趋于零,相速度趋于无穷,波导中波的色散关系:,(设波导内为真空),波导表面对电磁波的响应,产生了部分屏蔽的效果,使 电磁波的(群)速度降低。,补第九周,TE10电磁波模,具有最低的截止频率 电场与传播方向垂直,为横模,但磁场则为非横模式 窄边无纵向电流(横向开缝影响小),宽边中线横向电流为零(可开缝),TE10是波导中最基本的模式,补第九周,高斯光束描述,有限截面定向传播的电磁波场的形式可以设为:,有,如激光束。,最简单的有限截面传播的电磁波束具有的特征,定向传播,如 Z 方向,电磁场应具有传播相位因子:,有限截面,高斯分布是数学上最易处理的形式,电磁场应有振幅截面分布:,高斯光束,第十周,高斯光束电磁波解,其解为:,高斯光束解:,柱坐标
2、(轴对称) 的 Helmholtz 方程:,将上面假设形式代入,忽略 f 、g 的两阶微分项:,证明,第十周,高斯光束的传播性质之一,能流密度反比于截面积,能量守恒的要求,束腰尺寸 是高斯束唯一的几何特征,束宽度呈双曲线型:,束腰: 表示了光束的横向宽度,在 处最小,称束腰,远场处,波束的发散角为:,振幅与束宽度称反比,束腰处光强最大,远场:,第十周,高斯光束的传播性质之二,束腰所在的波阵面是平面,远场处,波阵面趋于以束腰中心为球心的球面,波阵面: 常数的面,远场,,球面,波阵面方程,,第十周,第四章 电磁波的传播,4.3 导体对电磁波的影响 4.4 谐振腔与波导 4.5 等离子体的电磁性质 等离子体简介 鞘层和德拜长度 等离子体流体描述及求解线性波模的方法 非磁化等离子体中的波模 磁化等离子体中的波,第十周,由大量的带电粒子组成的非束缚态的宏观体系 非束缚性:异类带电粒子之间相互“自由”,等离子体的基本粒子元是正负荷电的粒子(电子、离子),而不是其结合体。 粒子与电磁场的不可分割性:等离子体中粒子的运动与电磁场(外场及粒子产生的自洽场)的运动紧密耦合,不可分割。 集体效应起主导作用:
《中科大-电动力学-ppt课件》由会员F****n分享,可在线阅读,更多相关《中科大-电动力学-ppt课件》请在金锄头文库上搜索。
2024-04-18 25页
2024-04-18 29页
2024-04-18 38页
2024-04-18 16页
2024-04-09 21页
2024-04-09 26页
2024-04-09 28页
2024-04-09 19页
2024-04-09 26页
2024-04-09 23页