最新4-1电动力学.幻灯片.ppt

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1、4-1电动力学.本章重点：1、电磁场波动方程、亥姆霍兹方程和平面电磁波2、反射和折射定律的导出、振幅的位相关系、偏振3、导体内的电磁波特性、良导体条件、趋肤效应4、了解谐振腔和波导管中电磁波的运动形式本章难点：1、振幅的位相关系2、导体内电磁波的运动3、波导管中电磁波解的过程机动目录上页下页返回结束引言电磁波传播问题在无线电通讯、光信息处理、微波技术、雷达和激光等领域都有着重要的应用。随时间变化的运动电荷和电流辐射电磁场，电磁场在空间互相激发，在空间以波动的形式存在，这就是电磁波。传播问题是指：研究电磁

2、场在空间存在一定介质和导体的情况下的波动。在真空与介质、介质与介质、介质与导体的分界面上，电磁波会产生反射、折射、衍射和衰减等等，因此传播问题本质上是边值问题。机动目录上页下页返回结束对单一频率、成立。介质中波动方程为：（或者）同样机动目录上页下页返回结束对定态波称为时谐波的亥姆霍兹方程（其中称为波矢量）同理可以导出磁感应强度满足的方程机动目录上页下页返回结束三、平面电磁波1．平面波解的形式证明上面的解满足亥姆霍兹方程：亥姆霍兹方程有多种解：平面波解，球面波解，高斯波解等等。其中最简单、最基本的形式为平

3、面波解。机动目录上页下页返回结束研究平面波解的意义：①简单、直观、物理意义明显；②一般形式的波都可以视为不同频率平面波的线性叠加。2．平面电磁波的传播特性（1）解为平面波设S为与垂直的平面。在S面上相位=常数，因此在同一时刻，S平面为等相面，而波沿方向传播。机动目录上页下页返回结束平面波：波前或等相面为平面，且波沿等相面法线方向传播。（2）波长与周期波长定义：两相位差为的等相面间的距离。两等相面相位差：波长、波速、频率间的关系机动目录上页下页返回结束波长周期（3）横波特性(TEM波）证明：同理（4）与的

4、关系证明：机动目录上页下页返回结束a)与同相位；几点说明c)，振幅比为波速（因为相互垂直且）。b)构成右手螺旋关系（5）波形图假定在某一时刻（），取的实部。机动目录上页下页返回结束k3．平面电磁波的偏振特做为平面波解，　也可以是复函数。的方向也会发生变化。当为实数时，　的大小随做周期变化，但方向总在一个方向（直线）上，因此称为线偏振。因为亥姆霍兹方程的解一般可表达为复矢量函数，不仅在大小上是的函数，而且随　的变化，机动目录上页下页返回结束机动目录上页下页返回结束实部分量为：（1）线偏振：，实部分量与轴夹

5、角与无关，因此在波动过程中的大小变，而方向不变。机动目录上页下页返回结束（2）椭圆偏振：两相位差为、振幅不同、振动方向垂直的振动的合成。当时，为圆偏振机动目录上页下页返回结束振动为左旋偏振（顺时针）振动为右旋偏振（逆时针）4．平面电磁波的能量和能流电场能等于磁场能机动目录上页下页返回结束电磁能量传播方向与电磁波传播方向一致计算公式例一：有一平面电磁波，其电场强度为（1）判断电场强度的方向和波传播的方向；（2）确定频率、波长和波速；（3）若介质的磁导率求磁场强度；（4）求在单位时间内从一个与平面平行的单位

6、面积通过的电磁场能量。波沿方向传播。解：（1）沿轴方向振荡，，（2）机动目录上页下页返回结束（3），，，（与同相位同频率，与垂直且与垂直，故它在轴方向）。机动目录上页下页返回结束（4）：单位时间垂直通过单位横向截面的能量解：设两个电磁波分别为机动目录上页下页返回结束例二、两个频率和振幅均相等的单色平面电磁波沿z轴传播，一个波沿x方向偏振，另一个波y沿方向偏振，但其相位比前者超前，求合成波的偏振。合成波为机动目录上页下页返回结束同样一个右旋圆偏振波可分解为两个相互垂直的线偏振波，且沿y轴波比x轴波相位超前

7、。yx右旋圆偏振第3讲思考小学教育的起源与发展会归纳、会描述、会思考、会学习学会归纳知识系统：请跟我一起，运用思维导图来归纳本章的知识要点。小学教育的产生小学教育的发展小学教育的走向小学教育的产生教育的起源学校教育的出现小学教育的萌芽学会有根据的思考；学会有条理的描述关于教育起源的四种说法中，你更赞成哪一种？为什么？你更反对哪一种？为什么？请用一段文字，说明学校教育是如何出现的？如何描述小学教育萌芽的表现状态？小学教育的发展西方小学教育的发展我国小学教育的发展比较研究是一种有价值的思考方式，请尝试着

8、运用这种思考方式，解答以下三个问题。进入近现代以来，世界小学教育发展的主要特征有哪些？比较近现代以来的小学教育和萌芽时期学校形态的小学教育，它们有哪些异同？进入近现代以来，中国小学教育和西方小学教育的发展轨迹有哪些异同？小学教育的走向走向学习共同体创建理想的小学“从我的小学到理想的小学”：请从自身教育经验的反思中，解答以下两道思考题。博伊尔描述的小学教育图景中，分别涉及了学校成为共同体、连贯的课程、促进学习的环境、品格的塑造等四大方面，你