内容发布更新时间 : 2024/9/29 5:08:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

电磁场与电磁波第四版思考题答案

它描述了电介质的极化存在的极化损耗，可用损耗角正切 tan ? ? ? ? 来表征电介质的损耗特性 4.13 如何解释复数形式的坡印廷定理中的各项的物理意义？

??????复数形式坡印廷定理为： (E?H)?ds??s???221 ?1式中 W ? ? μ 分别是单位体积内的磁损耗，介电HW???H22损耗和焦耳热损耗的平均值，式子右端两项分别表示体积V内的有功功率和无功功率，左端的面积是穿过闭合面S的复功率

?2???-σEdv-j2ωvW?-W?）v5.1 什么是均匀平面波？平面波与均匀平面波有何区别？

均匀平面波指电磁场的场矢量只沿它的传播方向变化，与波传播方向垂直的无限大平面内，电场强度E和磁场强度H的方向、振幅和相位都不变。DA（?）等相面是平面的波是平面波，在等相面上振幅不相等。均匀平面波是平面波的一种特殊情况。 5.2波数是怎样定义的？它与波长有什么关系？

在2π的空间空间距离内所包含的波长数，称为波数，通常用k表示。k=2π/λ 5.3什么是媒质的本征阻抗？自由空间中本征阻抗的值为多少？

电场的振幅与磁场的振幅之比，具有阻抗的量纲故称为波阻抗，通常用η表示，由于η的值与媒质参数有关，因此又称为媒质的本征阻抗。自由空间中本征阻抗值120π（约377）欧。

5.4电磁波的相速是如何定义的？自由空间中相速的值约为多少？

电磁波的等相位面在空间中的移动速度称为相位速度，简称相速。在自由空间中相速的值为3x108米每秒。

5.5在理想介质中均匀平面波的相速是否与频率有关？

在理想介质中，均匀平面波的相速与频率无关，但与介质参数有关。 5.6在理想介质中，均匀平面波有哪些特点？

（1）电场E、磁场H与传播方向ez之间互相垂直，是横电波（TEM波）。（2）电场与磁场的振幅不变。（3）波阻抗为实数，电场与磁场同相位。（4）电磁波的相速与频率无关。

电磁场与电磁波第四版思考题答案

（5）电场能量密度等于磁场能量密度。

5.7在导电媒质中，均匀平面波的相速与频率是否有关？

在导电媒质中，均匀平面波的相速与频率有关，在同一种导电煤质中，不同频率的电磁波的相速是不同的。

5.8在导电媒质中均匀平面波的电场与磁场是否同相位？ 不相同

5.9在导电媒质中，均匀平面波具有哪些特点？

（1）电场E、磁场H与传播方向ez之间互相垂直，是横电波（TEM波）。(2)电场和磁场的振幅成指数衰减。（3）波阻抗为复数，电场和磁场不同相位。（4）电磁波的相速和频率有关。（5）平均磁场能量密度大于平均电场能量密度。 5.10趋肤深度是如何定义的？它和衰减常数有何关系？

表征电磁波的趋肤程度定义为电磁波幅值衰减为表面值的1/e（0.386）时电磁波所传播的距离。趋肤深度δ=1/α，α为衰减常数。 5.11什么是良导体？它和普通导体有何不同？

良导体指σ/(ωε)?1的媒质。在良导体中，传导电流起主要作用，位移电流的影响很小，可以忽略。

5.12什么是波的极化?什么是线极化、圆极化和椭圆极化？

由于电磁波的分量振幅和相位不一定相同，因此在空间任意一点上，合成波电场矢量E的大小和方向会随时间变化，这种现象叫电磁波的极化。电场强度矢量端点轨迹为直线时，称为直线极化波，为圆时称为圆极化波，为椭圆时称为椭圆极化波

5.13两个互相垂直的线极化波叠加，在什么情况下，分别是：线极化波、圆极化波、椭圆极化波？

电磁场与电磁波第四版思考题答案

电场的x分量和y分量相位相同或相差π时为直线极化波；电场的x分量和y分量振幅相等、相位相同或相差π/2时为圆极化波；电场的两个分量振幅和相位都不相等时，合成波为椭圆极化波。

5.14知道圆极化波是左旋还是右旋有何意义？如何判断圆极化波是左旋还还是右旋？ 以左手大拇指朝向波的传播方向，其余四指的转向与电场E的端点方向一致，则为左旋极化波；以右手大拇指朝向波的传播方向，其余四指的转向与电场E的端点方向一致，则为右旋极化波；

5.15什么是群速？它和相速有何区别？

包络波上任一恒定相位点的推进速度。相速无法描述由多频率成分组成的信号在色散媒质中的传播速度。（这个对不对啊= =）

5.16什么是波的色散？何谓正常色散？何谓反常色散？ 电磁波相速随频率改变，产生色散现象。

，即相速随着频率升高而减小，此时νg <νp，

即群速小于相速，称为正常色散。群速大于于相速，称为反常色散。

，即相速随着频率升高而增加，此时νg >νp，即

5.17什么是法拉第旋转效应？产生的原因是什么？

5.18直线极化波能否在磁化等离子体中传播？

6.1试述反射系数和透射系数的定义，他们之间存在什么关系？

反射波电场振幅Erm与入射波电场振幅Eim的比值为分界面上反射系数，用 表示；透射波电场振幅Etm与入射波电场振幅Eim的比值为分界面上透射系数，用τ表示；1+ =τ。 6.2什么是驻波？它和行波有何区别？

电磁场与电磁波第四版思考题答案

合成波在空间中没有移动，只是在原来的位置震动，这种波称为驻波。行波在传播过程中，合成波沿波传播方向移动；驻波不发出电磁波能量的传输，行波发生。（==你猜对不） 6.3什么情况下反射系数大于0，什么情况下反射系数小于0？ η2>η1时，反射系数Γ>0, η2<η1时，反射系数Γ<0。

6.4均匀平面波向理想导体表面垂直入射时，理想导体外面的合成波有什么特点？

1电场强度按正弦规律变化，磁场强度按余弦规律变化；○2合成波为驻波，○

为电场

波节点，为电场波腹点，磁场波节点是电场的波腹点，磁场的波腹点是电场的

3E和H的驻波在空间错开λ1/4，时间上错开π/2的相移。○4驻波不发生能量传输。波节点。○

6.5均匀平面波垂直入射到两种理想媒质分界面，在什么情况下，分界面上的合成波电场为最大值？在什么情况下，分界面上的合成波电场为最小值？ 当Γ>0，即η2>η1时，

处,合成波电场振幅最大，|E(z)|max=Eim(1+Γ)，

,合成波

处合成波电场振幅最小，|E(z)|min=Eim(1-Γ)；当Γ<0，即η2<η1时，电场振幅最大，|E(z)|max=Eim(1-Γ)，

处，合成波电场振幅最小，|E(z)|min=Eim(1+Γ)；

6.6一个右旋极化波垂直入射到两种媒质分界面上，其反射波是什么极化波？

6.7试述驻波比的定义，它和反射系数之间有何关系？

驻波比S是合成波电场强度的最大值与最小值之比。6.8什么是波阻抗？什么情况下波阻抗等于媒质的本征阻抗？

定义平面波的波阻抗为Z=E/H，媒质中传输TEM(横电磁波)的时候波阻抗等于媒质的本征阻抗（网上找的） 6.9什么是相位匹配条件?

K1sin r=k1sin i=k2sin t称为分界面上的相位匹配条件。

电磁场与电磁波第四版思考题答案

6.10什么是反射定律和折射定律？

反射定律（斯耐尔反射定律）：反射角等于入射角， i= r；折射定律（斯耐尔折射定律）:

6.11什么是入射平面？什么是垂直极化入射波？什么是平行极化入射波？

在斜入射的条件下，将入射波的波矢量与分界面法线矢量构成的平面称为入射平面。若入射波电场垂直于入射平面，则成为垂直极化波；若入射波电场平行于入射平面，则称为平行极化波。

6.12什么是全反射现象？在什么情况下会发生全反射现象？如何计算全反射的临界角？ 透射波完全平行于分界面传播称为全反射。当 1> 2且入射角不小于反射。临界角为上边那个式子= =

6.13发生全反射时透射媒质中是否存在电磁波？其特征是什么？

存在。仍沿分界面方向传播，但振幅沿垂直于分界面的方向上按指数规律衰减，因此透射波主要存在于分界面附近，称这种波为表面波。

6.14什么是全透射现象？什么情况下会发生全透射现象？如何计算布儒斯特角？

当平面波从媒质1入射到媒质2时，若反射系数等于0，则电磁功率全部透射到媒质2，称

时发生全

为全透射。入射角为布儒斯特角时发生全透射。布儒斯特角：

6.15什么是表面波？在什么情况下均匀平面波透过媒质分界面后会成为表面波？

沿分界面方向传播，振幅沿垂直分界面的方向上指数衰减，主要存在于分界面附近的波叫表面波。均匀平面波透过媒质发生全反射时，即入射角不小于临界角表面波。

6.16圆极化波以布儒斯特角入射到两种非磁性媒质分界面上时，其反射波和透射波分别是什么极化波？

时，会称为