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沿Z方向传播的均匀平面波,若电场的水平分量与垂直分量振幅相等,相位差为,则合成电场表现为什么波?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/09 13:29:30
沿Z方向传播的均匀平面波,若电场的水平分量与垂直分量振幅相等,相位差为,则合成电场表现为什么波?
概念
(1)为了说明的方向的磁场方向的电磁波,然后由偏振波的偏振波的概念引入极化是指空间
固定随着时间的推移方式的变化,通常是电场强度矢量端点随着
轨道的空间描绘显示点的场强方向的电磁波的极化,极化波也被称为极化的浪潮.先前描述的均匀的平面的电场的电磁波
程度矢量端点变化在空间中沿直线,绘制的轨迹是一条直线,这样的波被称为线性极化波.沿z轴方向的均匀的平面波的传播,电场在一般
强度矢量应被写入在两个组成部分,该表达式
为kz
YX
为kz米

yxyx
yxEyExEyExEyExjj
?
M
?
00E)E ^ E ^(E)^ ^(^ ^ + = + = + = E(5-4-1)
两个组件的瞬时值



+ =
+ =
)COS(
)COS(


YYY
XXX
kztEE
kztEE
ω
ω
(5-4-2)
得到的矢量E随着时间的推移矢量端点的变化轨迹并不一定是直线的,也有可能是一个椭圆形
可以是圆形的,那浪花的极化是不一定是线性偏振,改变电磁波正弦,该
波偏振线性偏振,可以分为三个圆偏振和椭圆偏振.
(2)平面电磁波偏振①直线偏振光
当两个组件的电场是没有的相位差(相同相位)或相位差?180(RP),所得的电场矢量是直杆
的首先讨论的相同的相位,即yxkztkztΩΩ+ = +,即,0 ==:YX合成电磁波
模量的电场强度矢量
)余弦(0
/>米


22ω+ = + = kztEEEEEyxyx的(5-4-3)
电场强度矢量的x轴正向的角度的正切θ
===
M
mtan
所述
?
所述
?
?
E

?
θ不变(5-4-4)
=θ不变,即在图5-4-1(a)所示(图0 = Z),虽然电场矢量E的大小很容易间作正弦变化,
矢量端点的轨迹是一条直线,它被称为线性偏振(线性偏振),因此,线性位置,和第三象限, />也被称为第一和第三象限线性极化.
换位思考反相π±= YX,===

mtan
所述
Y BR /> X
Y

?
?
?
θ不变图5-4-1(b)所示的矢量端点 />轨迹也是一条直线上,但是,这条线在第二和第四象限,二,四象限线性偏振.
- 2 - 电磁场和微波技术
当mmxyEE =, />
π
θ=(同相)或


(反相)0 = YE 0 =θ,电场E XE
成分,称为E为X轴方向的直线极化波; 0 = XE

π
θ=电场E只有你们的组成部分ê
被称为y轴方向的直线偏振波.
时间谐波的交变电磁场,在某些时候,沿直线传播方向
强度矢量的端点的轨迹的每个点的线性极化波所示的电场图5-4-2,即线性偏振波的波形.
②圆偏振光
时的两个分量的电场振幅相等,相位
2
π
端点的合成电场矢量的圆的轨迹,
这波圆极化波
集mmmEEEyx ==

π
>±= YX,0 = Z,然后
)COS(mxxtEEω+ =)罪()(mmxxytEtEEω
π
ω+ =± + = M(5-4-5)的
消除吨

22EEEyx = +这是圆心在原点,半径方程.合成的电磁波电磁场强度的矢量的模量的
的数量E和的角度θ分别为x轴正向

22 | | EEEyx = + = E,)(
)(
)罪(
arctanx
所述
XT


ω
ω
ω BR />的θ+ =±

+



可见E的大小(5-4-6)不随时间的变化,和E与x轴的正角度的θ随时间变化的轨迹的矢量结束的合成电场强度矢量
轮,称为圆极化(圆极化).由于θ的变化,有两种方法,即θ的角速度ω的时间线性增加或线性减小,因此,不一样的E矢量端
沿圆形轨迹的旋转方向,如果
)(XTωθ+ + =在图5-4-3(一)
示出的电场矢量端点将角速度ω
逆时针方向作为XOY平面上的
角速率旋转这个时候
2
π
= YX,即
XE相比你们提前

πθ以身为
值,和随时间增加.
,这种情况下,为右旋圆偏振光.如果电场的旋转方向和到符合右手法则的传播方向上(这里的z +方向),所述)( XTωθ的+ =图5-4-3(B),E角速度ω在XOY

X O
θ Y /> Y

Z = 0
(一),三象限线极化的
EXM
EYM?
O
的传播必然要发生的分散,因为
εβ
ω1
== V,波的相速度只取决于参数的介质
数ε,因此,独立的相速度和频率为理想的介质的非理想介质,其介电常数ε是频率ω的函数
βω是复杂的函数,在这种情况下,较低的相位速度光伏频率相速度作为一种良好的导体
σ
ω的
β
ω2
== v波的分散性造成的原因是多方面的,这里所讨论的发生是由于分散介质的波
分散.要了解更详细的介绍给读者参考书籍.
包括适用于不同频率的电磁波的载体,如果每个频率的相位信号成分中含有的信号中的速度范围,
信号传播一段距离后,与开始时间的波形的合成波形的信号分量是不同导致信号波
形失真,这种失真称为色散失真.5-4-7矩形脉冲波(傅立叶扩展
无数不同频率的正弦波叠加)后的光纤长距离传输后的钟形波的色散失真(
>不同频率的正弦波叠加不再是矩形脉冲波)的光脉冲中拓宽两个脉冲之前和之后不能区分
磁场强度的表达式)余弦(^表示
0kztEx =振动频率ωe在接收端的平面波在时间,空间,无限延伸
频率的电磁波,称为单色波的形式,
频率的正弦电磁波,不能传播信号和理想
单一频率的正弦电磁波几乎是不存在的,信号
电磁波不再是单色波,实际工程
电磁波在时间和空间上是有限的,它是不
相同频率的正弦波(谐波)的叠加,称为非单
色波,是根据在一定的频率0Ω一个狭窄
窄频带的ω波载波频率,称为波包,如在图5-4-8所示ω
v
当pgvv
ω
v
pgvv>
群速度大于相速度这种情况下,所述异常色散,导体色散是反常色散.
反常色散正常色散现象利用其相互补偿,以改善的相位 - 频率特性.