期末ref清华大学孙长征电动力学

《期末ref清华大学孙长征电动力学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、问答题：1.写出媒质中的微分形式的Maxwell方程组，并写出本构关系。2.写出瞬时Poynting定理，并说明它的物理意义。3.什么是平面电磁波，什么时候可以把点源发出的球面波看成平面电磁波。4.理想导体的边界条件。5.快波和慢波的概念，它们会出现在什么地方。6.用A和fai表示E和B，7.写出Coulumb规范和Lorentz规范，并且说明什么时候运用Coulumb规范，什么时候运用Lorentz规范。8.写出fai的d'Alambert方程，并且写出fai的解。9.写出A的Lienard-Wiechert公式。

2、10.写出研究短天线的三个假定，并说明在半波天线情况下那个假定不成立11.运动的荷电粒子的速度场是否携带能量，是否辐射能量。12.良导体和理想导体的定义。13、全反射时透射波沿界面方向和垂直界面方向的特点。14、在什么波段上可以将金属视为理想导体。15、圆偏振光以Brewster角、全反射角、大于全反射角入射时，反射波的偏振情况。16特徵波阻抗17半波天綫的輻射電阻18圆偏振波由光密媒质垂直入射到光疏媒质时，反射波的偏振状态：可以将入射圆偏振波分解为两个垂直线偏振波的叠加，研究各自的反射波振幅和相位的改变，即可得到结

3、果。但需要注意，合成后的反射波与入射波的传播方向相反。19良导体中均匀平面波的波长：良导体中均匀平面波可以写为E0*e^(-alpha*z)*e^i(beta*z-wt)，波长对应于相位相差2pi的等相位面之间的距离，因此lumda=2pi/beta，由此不难得到该均匀平面波传播一个波长距离后的衰减量。20可以传播TEM波的金属波导系统的特点：对于TEM波，根据纵横关系，Ez和Hz均为零，因此kc=0，故E和H满足二维Laplace方程。而我们知道，静电场满足Laplace方程，因此能够传播TEM波的波导系统一定能够

4、支持二维静电场。当然，要得到以上结论还需说明TEM波的电场在金属波导界面上满足与静电场相同的边界条件，这一点请同学们自行分析。无源条件复数Maxwell方程组和Helmholtz方程（个别同学将矩形波导管作为能够传播TEM波的金属波导的例子，这是错误的。能够转播TEM波的金属波导系统的特点我们在课上已反复强调，特别说明了单独的中空金属管内部是不能传播TEM波的。希望同学们在后续微波课程中对此进一步学习掌握。）21.瞬时Poynting矢量，复数形式的矢量，平均Poynting矢量与复数Poynting的关系。22.B

5、rewster角和临界角的表达式及意义。23.全反射时，入射波和反射波的振幅，相位都相同么？透射波一侧有电磁场么？有瞬时能流么？有平均能流么？24.良导体定义，表面电阻表达式。理想导体的定义，理想导体表面电磁场的特点。25自由空间均匀平面波，电场储能和磁场储能是否相等？在良导体中呢，如果不等，哪个占主导地位，为什么？26.为什么静电场中的E可以单独用φ表示，而时变场中的E必须由A和φ一起表示？写出用A，φ表示E，B的表达式。27.Coulomb规范与Lorentz规范，对应方程及φ的解。规范变换的表达式28.辐射电阻

6、意义。为了提高辐射效率，应该增大还是减小辐射电阻？短天线和半波天线哪个辐射效率高？它们的本质区别是什么？29.写出运动电荷的Lienard-Wiechert势。写连续分布电荷的推迟势30.韧致辐射和同步辐射。31.快波和慢波的概念及存在条件，特点；32.全反射和临界角的概念和特点；33.Brewster角的概念和特点；34.正弦时变下的Maxwell方程形式；35.某种Helmholtz方程的形式；36.理想导体的概念和特点，理想导体表面边界条件的形式；37.证明：良导体内磁场占主要部分；38.矩形金属波导的中的“模

7、式”的相关概念（具体题目忘了）；39.某种偏振形式的光按某种条件入射到某种界面上，问反射光的偏振态（3问）；计算题1、表面电荷为Q的导体球，半径为R，R=R0+sin（wt）*R1，即R是变化的。求辐射场。提示：电荷始终均匀地分布于导体球表面。2、已知电导率e的关系（具体忘了，和频率w有关，表达式中有wp特征频率一项），求：（1）wwp时的波矢量，并验证入射波是衰减的（3）求入射该介质的平均能流3、N波入射理想导体表面，求（1）合成的电场和磁场表达式（2）能流和表面电流（3）如果是良导体

8、，求单位面积的损耗4、一个线圈，通交流电Isin（wt），半径为a，线圈饶Z轴旋转，直径与Z轴重合，求：（1）X+方向的能流和偏振（2）Z+方向的能流和偏振计算题：1.一个正椭圆偏振光分解为两个逆向圆偏振，求能流2.电磁波（N）入射理想磁壁的空间电磁场求解。所谓理想磁壁指的是一个无穷大平面，此平面上的电场边界条件与理想导体表面磁场边界条件相同，