Question

平面波的均匀平面波

Answer 1

波面内各点的电场强度和磁场强度分别相等的平面波，称为均匀平面波。当均匀平面被沿Z或+Z方向行进时，它的两对相互正交的电场与磁场分量是彼此独立的。每一对电磁场分量与传播方向都符合右手螺旋关系（按电场、磁场、传播方向的顺序），见图1。因此任何一对电场与磁场都可组成一均匀平面波。
均匀平面波的波速（又称相速）与媒质特性有关。在自由空间中，波速为
电场和磁场的量值之间有简单的关系：
η0称为波阻抗或媒质的本质阻抗。
在任意时刻，任意点上的电能密度与磁能密度相等，各占电磁总能量的一半。
对于均匀平面波，电磁能量沿着波的传播方向流动，其流动速度即为波速v。
图2给出沿z方向的均匀平面波在某一时刻t的电场强度E与磁场强度H沿z轴的分布。
波数 电磁波沿传播方向每单位长度的相位改变量。通常用k表示：
在无损耗媒质中，对于时谐、稳态下的平面波，波数：
在有损耗的媒质中，波数是一个复数。
波阻抗 均匀平面波中电场量值与相应的磁场量值之比。通常甩字母η表示。由于它与所在媒质的特性有关，故又称本质阻抗。
在无损耗媒质中的入射波，波阻抗
在自由空间，
在导电媒质中，波阻抗将为复数。