电磁场与电磁波教案
高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖

高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖《高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖》这是优秀的教学设计一等奖文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!1、高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖一、导引人类认识客观世界,发现新的事物,常有二种方式,一种是从生产实践,科学实验中观察分析后发现新的事物,另一种是从科学理论出发,预言新的事物存在,电磁波的发现,属于后一种。
麦克斯韦从电磁场理论出发,运用了较为深奥的数学工具,得到了描述电磁场特性的规律,并预言了电磁波的存在。
10年后,他的学生赫兹用实验方法证实了麦克斯韦的伟大预言,发射并接收了电磁波,从而开创了无线电技术的新时代。
我们现在粗略地介绍了一下麦克斯韦的这个理论。
二、授课1.麦克斯韦的理论要点一,变化的磁场产生电场演示实验装置如图所示,当穿过螺线管的磁场随时间变化时,上面的线圈中产生感应电动势,引起感应电流使灯泡发光。
(1)线圈中产生感应电动势说明了什么?麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场,正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动,引起了感应电流。
(2)如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还会有电流、电场吗?引导学生思考后回答,有电场、无电流。
(3)想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗?(有)(4)总结说明,麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在,线圈不存在时,变化的磁场同样在周围空间产生电场,即这是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关。
2.变化的电场产生磁场我们知道,电流周围存在着磁场,麦克斯韦研究了电现象和磁现象的相似和联系。
经过反复思考提出一个假设,变化的电场产生磁场。
这一点,我们从哲学上知道,事物之间是相互联系的,可以相互转化。
比如根据麦克斯韦的理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中电流要产生磁场,而且在电容器两极板间周期性变化着的'电场周围也要产生磁场。
3.电磁场、电磁波(1)概念麦克斯韦根据自己的理论进一步预言,如果在空间某域中有周期性变化的电场,那么,这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场,这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场……。
电磁场与电磁波教案

电磁场与电磁波教案电磁场与电磁波教案一、文章类型与目标本文将为读者提供一份全面的电磁场与电磁波教案,旨在帮助读者了解和掌握电磁场与电磁波的基本概念、理论和应用。
本文将按照教学要求进行组织,并注重讲解与实践相结合,适合用于大学本科或研究生阶段的教学。
二、关键词收集电磁场、电磁波、波动、电磁辐射、麦克斯韦方程组、电磁波的传播、介质、导电、导磁、频谱、波长、电磁感应、电场、磁场、能量传输、应用等。
三、教案设计1、教学目标(1) 掌握电磁场与电磁波的基本概念和性质; (2) 理解电磁场与电磁波的传播规律; (3) 熟悉电磁场与电磁波在各种介质中的性质和行为; (4) 了解电磁场与电磁波在通信、能源、材料等领域的应用。
2、教学大纲第一章绪论第二章电磁场的性质和行为第三章电磁波的传播第四章电磁场与电磁波在介质中的行为第五章电磁场与电磁波的应用3、教学计划第一周:绪论,电磁场的性质和行为;第二周:电磁波的传播,介质对电磁波的影响;第三周:电磁场与电磁波在介质中的行为,能量传输;第四周:电磁场与电磁波的应用,实验操作。
四、编写教案碎片1、第一章绪论(1) 了解电磁场与电磁波的基本概念和发展历程; (2) 掌握麦克斯韦方程组的形式和物理意义; (3) 了解电磁波谱及其应用。
2、第二周电磁波的传播(1) 掌握电磁波在真空中的传播特性,包括频率、波长、相位、偏振等; (2) 了解电磁波在介质中的传播特性,包括速度、折射率、反射、透射等; (3) 理解色散现象及其物理意义。
3、第三周介质对电磁波的影响(1) 了解介质的基本性质,包括电导率、磁导率等; (2) 掌握介质在电磁场中的作用和行为,包括极化、磁化、电导等; (3) 了解不同介质对电磁波的反射、透射和吸收等行为。
4、第四周实验操作与应用(1) 通过实验操作,进一步理解电磁场与电磁波的基本概念和性质;(2) 了解电磁场与电磁波在通信、能源、材料等领域的应用; (3) 培养学生的实践能力和创新思维。
高中物理教案电磁场与电磁波

高中物理教案电磁场与电磁波教案:高中物理教案——电磁场与电磁波教案概述:本教案主要围绕高中物理课程中的电磁场与电磁波这一主题展开,旨在帮助学生深入理解电磁场和电磁波的基本概念、性质和应用,并培养学生分析和解决与该主题相关问题的能力。
通过引导学生进行实验观察、数学计算和科学推理,以及鼓励学生进行小组讨论和合作实践,以提高学生的实际操作能力和探究精神。
第一部分:电磁场的基本概念和性质介绍:本部分旨在引导学生了解电磁场的基本概念和性质,包括电场和磁场的产生原理、电荷和磁荷的相互作用、电磁感应现象等内容。
通过实验观察和数学计算,帮助学生理解电磁场的本质和基本规律。
1.1 电场和磁场的概念和产生原理- 电场的概念和性质- 磁场的概念和性质- 电场和磁场的产生原理1.2 电荷和磁荷的相互作用- 电荷的特性和相互作用规律- 磁荷的特性和相互作用规律1.3 电磁感应现象- 电磁感应的概念和原理- 法拉第电磁感应定律及其应用实验设计:教师可设计相关实验,如通过电磁铁和螺线管之间的相互作用观察电磁感应现象,并运用安培环路定理进行实验验证。
第二部分:电磁波的特性和应用介绍:本部分旨在帮助学生了解电磁波的基本特性和应用,包括电磁波的分类、传播特性、电磁波谱、电磁波的吸收与衍射等内容。
通过实验探究和分析讨论,激发学生对电磁波的深入认识和应用思考。
2.1 电磁波的分类与特性- 电磁波的概念和特性- 电磁波的分类及其频率范围2.2 电磁波的传播特性- 电磁波的传播速度和方向- 电磁波的干涉和衍射现象2.3 电磁波谱及应用- 电磁波谱的分类和应用领域- 无线电通信、光通信和医学诊断中的电磁波应用实验设计:教师可设计相关实验,如利用光栅进行电磁波的衍射实验,观察不同波长电磁波的衍射现象,通过数据分析和学生讨论,加深对电磁波传播特性的理解。
第三部分:电磁场与电磁波的相互关系介绍:本部分旨在引导学生理解电磁场与电磁波的相互关系,包括电磁波的产生原理、电磁场对电磁波的作用,以及电磁波对电磁场的影响。
电磁场和电磁波的教学设计

电磁场和电磁波的教学设计一、引言电磁场和电磁波是物理学中的重要概念,也是高中物理课程的重要内容之一。
它们在日常生活和科学研究中都有广泛应用。
因此,设计一套富有启发性和趣味性的教学方案,以帮助学生深入理解电磁场和电磁波的概念和特性,具有重要的意义。
本文将从目标、内容、教学方法和评价等方面进行教学设计,以确保教学能够达到预期效果。
二、教学目标1. 知识目标- 了解电磁场和电磁波的定义和基本特性;- 掌握电磁场的强度和方向的表示方法;- 理解电磁波的传播特性和相关测量方法。
2. 能力目标- 能够运用电场和磁场的概念解释电磁现象;- 能够计算电磁场和电磁波的参数;- 能够设计实验验证电磁场和电磁波的性质。
3. 情感目标- 培养学生对物理学的兴趣和好奇心;- 培养学生的科学思维和实验探究的能力; - 培养学生的团队合作和沟通能力。
三、教学内容本教学设计主要涵盖以下内容:1. 电磁场- 电场和磁场的基本概念;- 电磁场的表示方法;- 电磁场的力和能量。
2. 电磁波- 电磁波的定义和特性;- 电磁波的传播方式;- 电磁波的频率和波长;- 电磁波的测量。
四、教学方法1. 探究式教学- 提出问题:通过提出一些引导性问题,引发学生对电磁场和电磁波的思考;- 设计实验:让学生参与到实验中,观察、记录和分析实验现象,通过实验来发现规律;- 分析讨论:与学生一起讨论实验结果,引导学生从现象中归纳出电磁场和电磁波的概念。
2. 多媒体教学- 使用电子演示软件或多媒体课件展示电磁场和电磁波的相关概念和实验过程,辅助学生理解和记忆;- 播放相关视频,使学生能够直观地观察到电磁场和电磁波的现象。
3. 小组合作学习- 将学生分成小组,设计小组活动,例如小组讨论、小组实验等,让学生在小组中共同探究和解决问题;- 鼓励学生相互合作,共同完成实验报告和课堂展示,培养学生的团队合作和沟通能力。
五、教学评价1. 知识评价- 设计小测验,检查学生对电磁场和电磁波的基本概念和特性的理解程度;- 布置作业,要求学生运用电磁场和电磁波的概念解决一些实际问题。
电磁场与电磁波电子教案

电磁场与电磁波电子教案第一章:电磁场与电磁波概述1.1 电磁场的概念电场和磁场的定义电磁场的性质和特点1.2 电磁波的产生和传播电磁波的定义和特点麦克斯韦方程组与电磁波的产生电磁波的传播特性1.3 电磁波的分类和应用无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线的特点和应用电磁波谱的概述第二章:电磁场的基本方程2.1 电场和磁场的基本方程高斯定律、法拉第电磁感应定律和安培定律的表述边界条件和解的存在性2.2 波动方程和传播特性电磁波的波动方程波的传播方向、波速和波长之间的关系横波和纵波的特性2.3 电磁场的能量和辐射电磁场的能量密度和能量流密度辐射阻力和辐射功率天线辐射和接收的原理第三章:电磁波的传播和散射3.1 均匀介质中的电磁波传播均匀介质中电磁波的传播方程电磁波的传播速度和相位常数电磁波的极化特性3.2 非均匀介质中的电磁波传播非均匀介质中电磁波的传播方程非均匀介质对电磁波传播的影响波的折射、反射和透射3.3 电磁波的散射散射现象的定义和分类散射方程和散射矩阵散射cross section 和散射截面第四章:电磁波的辐射和接收4.1 电磁波的辐射辐射现象的定义和分类天线辐射的原理和特性辐射阻力和辐射功率的计算4.2 电磁波的接收接收天线和接收电路的设计与分析噪声和信号的接收与处理接收灵敏度和信噪比的计算4.3 电磁波的应用无线通信和广播技术雷达和声纳技术医学成像和治疗技术第五章:电磁波的数值方法和计算5.1 电磁波的数值方法概述数值方法的定义和特点常见数值方法的原理和应用5.2 有限差分时域法(FDTD)FDTD方法的原理和算法FDTD模型的建立和求解过程FDTD法的应用实例5.3 有限元法(FEM)FEM方法的原理和算法FEM模型的建立和求解过程FEM法的应用实例第六章:电磁波的测量与实验技术6.1 电磁波测量概述电磁波测量的目的和意义电磁波测量方法和技术6.2 电磁波的发射与接收实验实验设备的组成和功能发射与接收实验的步骤和注意事项实验数据的处理与分析6.3 电磁波的反射与折射实验实验设备的组成和功能反射与折射实验的步骤和注意事项实验数据的处理与分析第七章:电磁波在特定介质中的传播7.1 电磁波在均匀介质中的传播均匀介质中电磁波的传播特性电磁波在导体和绝缘体中的传播7.2 电磁波在非均匀介质中的传播非均匀介质中电磁波的传播特性电磁波在多层介质中的传播7.3 电磁波在复杂介质中的传播复杂介质中电磁波的传播特性电磁波在生物组织、大气等介质中的传播第八章:电磁波的应用技术8.1 无线通信与广播技术无线通信与广播系统的工作原理调制与解调技术信号传输与接收技术8.2 雷达与声纳技术雷达与声纳系统的工作原理脉冲信号处理与距离测量目标识别与跟踪技术8.3 医学成像与治疗技术医学成像技术的工作原理与应用磁共振成像(MRI)与X射线成像电磁波在医学治疗中的应用第九章:电磁波的防护与安全9.1 电磁波的防护原理电磁波防护的方法与技术电磁屏蔽与吸收材料的应用电磁防护材料的研发与评价9.2 电磁波的安全标准与规范电磁波辐射的安全限值与标准电磁兼容性与电磁干扰控制电磁波辐射的环境影响与监管9.3 电磁波防护与安全的实际应用电磁波防护在电子设备与通信系统中的应用电磁波防护在医疗与生物领域的应用电磁波防护在日常生活与工作中的应用第十章:电磁波的展望与未来发展趋势10.1 电磁波技术在通信领域的展望5G与6G通信技术的发展趋势量子通信与卫星通信技术的应用无线充电与智能物联网技术的发展10.2 电磁波技术在科研领域的展望电磁波在暗物质探测与宇宙观测中的应用电磁波技术在材料科学与环境工程中的应用电磁波技术在生物医学与基因工程中的应用10.3 电磁波技术在社会生活中的影响电磁波技术对人类生活的影响与改变电磁波技术在教育与娱乐领域的应用电磁波技术在智能家居与交通工具中的应用重点和难点解析第一章中电磁场的概念和电磁波的产生传播是基础,需要重点关注电磁场的性质和特点,以及麦克斯韦方程组与电磁波产生的关系。
4-2 电磁场与电磁波 教案

4.2电磁场与电磁波〖教材分析〗本节课内容主要有麦克斯韦的电磁理论和赫兹的火花实验。
通过理论分析和推导使学生对麦克斯韦的电磁理论有一定的了解,不需要计算。
赫兹实验是验证电磁波是否存在的实验,它是检验麦克斯韦理论是否正确的试金石。
最后通过地电磁波和机械波的对比,加深理解和学习研究问题的科学方法。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶理解电磁理论的内容,体会物理观念产生的过程。
科学思维∶结合前面学习过的知识,理解变化的磁场产生电场。
科学探究:培养学生实验探求知识的意识,增强求知欲望。
科学态度与责任∶通过结合生活中各种相应现象及常识,理解电磁波在人们生活中的地位。
〖教学重难点〗教学重点:麦克斯韦电磁场理论的基本内容。
教学难点:电磁波的特点以及赫兹实验原理。
〖教学准备〗多媒体课件。
〖教学过程〗一、新课引入电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去,那么,这些电磁波是怎样产生的?动图展示:振荡电路电磁场的变化。
分析:上节课我们讲过振荡电路中的能量消耗主要有俩个,一是电路有电阻,产生的内能,也就是焦耳热。
另外就是一电磁波的形式辐射出去。
这些电磁波是怎样产生的?二、新课教学(一)电磁场1.变化的磁场产生电场在变化的磁场中放一个闭合电路,由于穿过电路的磁通量发生变化,电路里会产生感应电流。
电子的定向移动形成电流,但是电子的定向移动需要电场。
所以麦克斯韦从场认为电路里能产生感应电流,是因为变化的磁场产生了电场,正是这个电场促使导体中的自由电荷做定向运动,产生感应电流。
即:变化的磁场能产生电场。
既然变化的磁场能产生电场,那变换的电场能否产生磁场呢?2.变化的电场产生磁场变化的电场驱动→运动的电荷→产生变化的电流→产生磁场。
麦克斯韦假设∶变化的电场就像运动的电荷,也会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场。
例如,在电容器充、放电的过程中,不仅导体中的电流产生磁场,而且在电容器两极板间周期性变化的电场也产生磁场。
物理教学设计方案——电磁场与电磁波

科技领域
电磁感应的实验
电磁感应实验的设 计与操作
实验器材准备 操作步骤
电磁感应实验的数 据处理与分析
数据记录方法 实验结果分析
电磁感应实验的安全 注意事项
电路安全 设备操作注意
电磁感应原理解 析
电磁感应是指通过磁 场相对运动产生感应 电动势的现象。法拉 第电磁感应定律和楞 次定律是电磁感应的 基础原理,自感和互 感则是电路中重要的 参数。
无限长直导 线
无穷长导线所形 成的磁场分布特
性
螺线管
螺线管中的磁场 分布规律
磁场的应用
磁场在电动机中的应 用是通过磁场与电流 相互作用产生电磁力, 从而实现电动机转动。 在电磁感应中,磁场 的变化会产生感应电 动势,通过这一原理 实现各种变压器、感 应炉等设备的工作。 此外,磁场对生物体 的影响也备受关注, 磁场对人体产生的影 响需要科学评估与研
● 03
第3章 磁场
磁场的基本概念பைடு நூலகம்
磁场是指周围空间内磁力的存在和作用,具有磁 场的物体称之为磁体。磁场具有引力、斥力和磁 动力等性质,安培环路定理是描述电流所产生的 磁效应的定律,而洛伦兹力则是描述磁场对带电 粒子施加的力的方向和大小。
磁场的磁场分布
直导线
通过直导线电流 所产生的磁场分
布特点
电磁感应的重要性
电磁感应在现代生活中有着广泛的应用,包括发 电、变压、传感等多个领域。深入理解电磁感应 原理对于电子技术和工程领域的学习具有重要意 义。
● 05
第5章 电磁波
电磁波的产生
安培电流定律与麦克斯韦方程的关 01 系
电磁场理论基础
02 电磁波的生成与传播
电磁场与电磁波教案

电磁场与电磁波教案教案:电磁场与电磁波一、教学目标1.理解电磁场和电磁波的基本概念和特性;2.能够运用电磁场和电磁波的知识,解释常见现象和应用;3.发展科学探究能力和实验设计能力;4.培养学生的分析和解决问题的能力。
二、教学内容1.电磁场的概念和基本特性;2.麦克斯韦方程组;3.电磁波的概念和基本特性;4.电磁波的应用。
三、教学过程第一课时:电磁场1.引入(5分钟)通过展示图片或视频,引发学生对电磁现象的思考,了解学生对电磁现象的了解程度。
2.知识讲解(20分钟)-介绍电磁场的概念和基本特性;-通过实例解释电磁场的产生、传播和作用机制;-分析电磁场与电磁感应的关系。
3.实验演示(20分钟)进行实验,用螺线管和直流电流源组成的实验装置,演示电磁场的感应现象。
要求学生记录实验现象和结果,并进行分析和解释。
4.课堂练习(15分钟)出示相关练习题,让学生自主解答,然后进行讲解和讨论。
5.总结归纳(10分钟)总结本节课的重点内容,强调电磁场的重要性和应用价值。
第二课时:电磁波1.引入(5分钟)回顾上节课的内容,通过复习提问,检查学生对电磁场的掌握程度。
2.知识讲解(20分钟)-介绍电磁波的概念和基本特性;-解释电磁波的传播原理和性质;-探讨电磁波与电磁场的关系。
3.实验设计(25分钟)带领学生进行实验设计,验证电磁波的传播特性。
学生自主设计实验方案、记录实验数据、观察实验现象,并进行分析和解释。
4.课堂练习(15分钟)出示相关练习题,让学生自主解答,然后进行讲解和讨论。
5.应用拓展(10分钟)介绍电磁波在通讯、医学等领域的应用,引发学生对电磁波应用的思考和探索。
四、教学评价1.合作实验报告(20分)要求学生根据自己设计的实验方案,填写实验记录、分析实验数据、总结实验结果,并进行合作评价。
2.知识测试(30分)出题形式多样,包括选择题、判断题、应用题等,以考察学生对电磁场和电磁波的掌握程度。
3.课堂表现(20分)评价学生在课堂上的主动参与程度、回答问题的准确性和深度等。
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第六章 均匀平面波对分界面的垂直入射
一、对理想导体的垂直入射
设左半空间是理想介质,01=σ, 右半空间是理想导体,2σ=∞,
设入射波电场为:z j im x i e E e E β-=ˆ
反射波电场为:z j rm x r e E e
E βˆ=
则入射波磁场为:jkz im y z j im x z i e E e e E e e
H --=⨯=ˆ1ˆˆ1η
ηβ 反射波磁场为:jkz rm y z j rm x z r e E e e E e e
H ˆ1ˆ)ˆ(1
η
η
β-=⨯-=
由理想导体的边界条件:
π
相位差为ix
rx rx ix z rx ix t E E E E E E E -==+⇒=+⇒==0
)(0
)
(00
得反射波电场为:z j im x r e E e
E βˆ-=
反射波磁场为:jkz im y r e E e
H ˆ1
η
= 理想媒质中的合成场为(复数形式)
)
s i n (2ˆ)(ˆkz E e j e e E e E E E im x jkz z j im x r i -=-=+=-β
合)c o s (2ˆ)(ˆkz E e e e E e H H H im y jkz z j im y r i η
ηβ=+=+=- 合
实数表示:
)sin()sin(2ˆ])sin(2ˆRe[t kz E e e kz E e
j E im x t j im x ωω=-=合
)cos()cos(2ˆ])cos(2ˆRe[t kz E e e kz E e
H im y t j im y ωη
ηω==合 讨论:
1、 合成波的性质
电场强度振幅 )s i n (2kz E E im =合
磁场强度振幅
)c o s (2
kz E H im η
=合 按正弦规律变化
任意时刻t ,在πn kz -= 或 2
λ
n z -=处(n=0,1,2 ),
(波节) 电场为0,磁场为最大值
im E η
2
;
在 2
)
12(π
+-=n kz 或 4
)
12(λ
+-=n z 处(n=0,1,2 ),
(波腹) 电场为最大值,磁场为0 。
(1) 合成波在空间没有移动,只是在原来的位置振动,这种波为驻波; (2) 电场和磁场最大值位置错开4
λ。
2、 导体表面的场和电流
0s i n s i n 2ˆ0
====z im x z t
kz E e E ω合
t E e
t
kz E e
H im y z im y z ωη
ωη
cos 2
ˆcos cos 2
ˆ0
====合
感应面电流:
t E e
t E e e
H n J im
x im y z z S ωη
ωη
cos 2ˆcos 2
ˆˆˆ0
=⨯-=⨯==合
3、 平均能流密度
0]c o s s i n )(4
ˆR e [21]
*R e [2
1
2=-=⨯=kz kz E j e H E S im z av η
合合
结论:当平面波垂直入射到理想导体表面时,在介质空间的合成波(驻波)不传
播能量,只存在能量转化。
二、对两种理想介质分界面的垂直入射
x
i E t E
i H ∙ 入 ∙ t H 透
r E 0 y z 反 ⊗r H
01=σ 02=σ
电磁波在介质分界面上将发生反射和透射,透射波在介质2中将继续沿+z 方向传播。
21ηη、 分别为两种媒质的本征阻抗
1、设入射波场 z j im y i z
j im x i e E e H e
E e E 111
ˆˆββη--=⇒= 1111εμωβ=→k 反射波场 z j im y r z
j rm x r e E
e
H e E e
E 111
ˆˆββη=⇒=
透射波场 z j tm y t z
j tm x t e E e H e E e
E 222
ˆˆββη--=⇒= 2222εμωβ=→k 则媒质1中总的电场、磁场为
)(ˆ11z j rm z j im x r i e E e E e
E E E ββ+=+=-
合 )(1
ˆ111
z j rm z j im y r i e E e E e
H H H ββη-=+=- 合 由边界条件(理想介质分界面 0,0==s s J
ρ):
21)
(===+⇒=z tx z rx ix t t E E E E E 0
021)
(===+⇒=z ty
z ry iy t t H H H H H
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
+=
+-=
⇒⎪⎭⎪⎬⎫=-=+⇒im tm im rm tm rm im tm rm im E E E E E E E E E E 122
1
2122121)(1ηηηηηηηηη 定义:反射系数: 121
2ηηηη+-==
Γim rm E E 透射系数: 1
22
2ηηητ+==
ii tm E E ⎪⎩⎪⎨⎧=Γ=⇒-z
j im x t z j im x r e E e
E e E e
E 21ˆˆββτ 则媒质1中的合成波为:
]
sin 2)1[(ˆ)(ˆ1111z j e E e
e e E e E E E z
j im x z j z j im x r i ββββΓ+Γ+=Γ+=+=--
合
)
2cos(21)
1()(12
2111z E e E e e E E im z j im z j z j im ββββΓ+Γ+=Γ+=Γ+=-合
讨论:
1、合成波的传播特点:
1) 表达式中第一项包含行波因子jkz
e
-,表示振幅为im E )1(Γ+、沿
+z 方向传播的行波。
表达式中后一项表示振幅为im E Γ2的驻波,合成波为行驻波(混合波),相当于一个行波叠加在一个驻波上;
2) 12,0ηη>>Γ
2
221
1
1λβπ
π
βn n z n z -
=-
=-= )1(m a x
Γ+=⇒im E E 合
4
)12()12(21
1λπβ+-=+-=n z n z )1(min
Γ-=⇒im E E 合
12,0ηη<<Γ
4
)12(1
λ+-=n z )1(m a x
Γ+=⇒im E E 合
2
1
λn z -
)1(min
Γ-=⇒im E E 合
电场的中心值不再是零,出现波节,但波节点场值也不为零。
见图 2、反射系数和透射系数的关系为
τηηηηηηη=+=+-+
=Γ+1
22
1212211
当媒质2为理想导体时,0=τ ,可知1-=Γ,即当电磁场垂直入射到理想导体表面上时,发生全反射。
3、当分界面两边为导电媒质时,媒质本征阻抗为复数,即21ηη、均为复数,故
122
121
22ηηητηηηη+=
=
+-=
=
Γim
tm im rm E E E E ⎪⎪⎭
⎪
⎪⎬⎫ 也为复数 结论: 在导电媒质两边,入射波和反射波、入射波和透射波不同相。
4、驻波系数 (描述波的起伏程度)
Γ-Γ+=
=11min
max 合
合E E S 11
+-=ΓS S 5、平均能流密度
媒质1 )1(2ˆ]*Re[21212111Γ-=⨯=ηim
z av E e H E S 合合
媒质2 2
2
222ˆ]*Re[21τηim z t t av E e H E S =⨯=
可以证明,av av S S 21
=
例 6.1.2。