电磁波在不同介质中的传播.doc

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1、不同介质中电磁波的波动方程及其平面波解摘要电磁波在不同介质中传播特性不同。本文从麦克斯韦方程组出发，求解了平面电磁波在线性介质中的波动方程及其解。对于线性介质，与、与成线性关系，求解了平面电磁波在线性介质中的波动方程及其解；对于非线性介质，与、与成非线性关系，所求出的波动方程与线性介质中的波动方程完全不同。对于电磁波在介质面上的传播，从电磁场边值关系出发分析反射和折射的规律，结果表明：（1）入、反、折三波同频共面，即；(2).入射角等于反射角，即；(3).入射角与反射角的关系为：。关键词：电磁波，线性介质，非

2、线性介质，铁磁介质，非铁磁介质，介质面，反射，折射32不同介质中电磁波的波动方程及其平面波解abstractElectromagneticwavetransmissioncharacteristicindifferentmediumisdifferent．Startingfrommaxwell'sequations,solvewaveequationandsolutionsofPlane　ElectromagneticWavein　linear　medium．　Forthelinearmedium,andis

3、alinearrelationship．Thesametotherelationshipofand．AndthensolvewaveequationandsolutionsofPlane　ElectromagneticWavein　linear　medium；Forthenonlinearmedium,andisanonlinearrelationship．Thesametotherelationshipofand．Therefore,thewaveequationinnonlinear　mediumandi

4、nlinear　mediumiscompletelydifferent．ForthetransmissionofElectromagneticwaveinmediumsurface，startingfromelectromagneticfieldboundaryvaluerelationsanalysereflectionandrefractionlawandconcludethat(1)Theincidentwave、reflexwaveandrefractionwavearethesamefrequenc

5、yandcoplanar,namely;(2)theincidentangleequalstothereflectionangle,namely;(3)therelationsof　theincidentangleandthereflectionangleis．Keywords:electromagneticwave,linearmedium,nonlinearmedium,ferromagnetic,nonferromagnetic，Mediumsurface,reflection,reflaction32

6、不同介质中电磁波的波动方程及其平面波解目录摘要IIABSTRACTIII引言1一、介质21.1介质的极化和极化规律21.2磁化和磁化规律41.3铁磁质6二、电磁波及其解112.1在各向异性介质中的电磁波波动方程及其解112.2线性介质中的平面单色波及其解162.3电磁波在非线性介质中传播192.4电磁波在介质界面上的传播25结语35参考文献36致谢3732不同介质中电磁波的波动方程及其平面波解引言电磁波的应用范围很广泛，现实中几乎无处不在。现代电子技术如通讯、广播、电视、导航、雷达、测控、电子仪器和测量系统，

7、都离不开电磁波的传播。电磁波在不同介质中传播特性不同，在实际生活中的应用更是非常广泛。下面即研究在均匀线性介质中、非线性介质中、铁磁介质中、非铁磁介质中电磁波的传播情况，由电场强度和磁场强度满足的波动方程出发，研究不同介质中电磁波的波动方程及其平面波解。32不同介质中电磁波的波动方程及其平面波解一、介质几乎所有的气体、液体和固体等实物，在电场中都呈现出介电性和导电性两种基本特性，具有介电性的物质称为电介质，具有导电性的物质就是导体。完全没有导电性而只有介电性的物质是理想的电介质，完全没有介电性而没有导电性的物

8、质是理想的导体。理想的电介质是良好的绝缘体。电介质有许多重要的物理性能，从而有着广泛的应用。电介质内部虽无自由电子，但其对电场的作用却有响应。同样，几乎所有的气体、液体和固体等实物，在磁场中都呈现出一定的磁性，把这些能够响应磁场的实物统称为磁介质。这说明所有的物质，不论其内部结构如何，对磁场都是有响应的，但大部分物质的磁性较弱，只有少部分金属物质如铁、镍、钴及某些合金等所谓铁磁性物质，才有较强的磁性