MATLAB仿真平面电磁波在不同媒介分界面上的入射

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利用MATLAB图形技术实现电磁波的可视化

利用MATLAB图形技术实现电磁波的可视化

,电
场的表达式为,伴随的磁场。

,振幅水是良导体,电磁波在海水中的传播情况如图2所示。

图2 海水中的传播情况
2.当f=1kHz的均匀平面波在电参数为σ=5.7×107
的铜中传输时,电磁波的传输距离,仅为海水中的万分之一。

所以,电磁波在良导体中衰减极快;电导率越大,传输距离越短。

因此,良导体中的电磁波局限于导体表面附近的区域。

当为理想导体时,电磁波不能进入导体内部。

 同一媒质中不同频率波的仿真
以均匀平面波在电参数为μ=μ0,ε=81ε0,σ=4S/m的海水中传输为例,已知波沿z轴正方向传播,设,振幅为
1V/m。

趋肤深度为:
频率从10Hz到1MHz范围内,海水中趋肤深度随着频率的增加,电磁波在海水中衰减得很快。

因此,要保持低衰减,电磁波的频率必须很低。

,参数为ε1、的半空间为导电媒质、σ2。

因此,媒质1中为合成波。

综上所述,当均匀平面电磁波从一种导电媒质入射到另一种导电媒质中时,波数
 对理想导体分界面的垂直入射
已知入射波电场为
无限大理想导电平面上,则反射系数Γ
被反射形成反向传播的反射波。

合成波为驻波,不发生能量传输过程,仅在两个波节间进行电场能量和磁场能的交换。

所以,垂直极化波的入射波会发生全反射,波的传播情况如图
到z=0的理想导体平面上为
,因此反射的电场为。


所示,图中左侧为入射波形,右。

平面波仿真实验报告

平面波仿真实验报告

平面波仿真实验报告本实验旨在通过对平面波的仿真,掌握平面波在介质中传播的规律和特点,了解波动现象的基本原理和模型,以及掌握MATLAB仿真工具的使用方法。

二、实验内容:1. 介质中平面波的传播特点分析;2. 采用MATLAB软件进行平面波的仿真,分析不同条件下平面波的传播情况;3. 对仿真结果进行分析和对比,得出不同条件下的波动特性。

三、实验原理:平面波是一种特殊的波动形式,以平行于介质表面的方向传播。

在介质中传播时,平面波的振动方向垂直于传播方向,且波前为平面形状,波长恒定,振幅随距离变化而衰减。

平面波的传播速度与介质的物理性质相关,而与波长和振幅无关。

当平面波在介质边界处遇到折射时,会发生反射和折射现象,反射波与入射波平行,而折射波则沿着新介质的传播方向传播。

MATLAB是一种常用的科学计算软件,在波动现象的研究中也有广泛的应用。

通过建立平面波的数学模型,可以采用MATLAB进行平面波的仿真,分析不同条件下平面波的传播情况。

四、实验步骤:1. 建立平面波的数学模型,并设置不同条件下的参数;2. 使用MATLAB进行仿真,并记录仿真结果;3. 对不同条件下的仿真结果进行分析和对比;4. 撰写实验报告,总结实验结果和得出的结论。

五、实验结果与结论:通过对平面波的仿真实验,可以得出以下结论:1. 不同条件下平面波的传播情况不同,包括传播速度、波长和振幅等参数;2. 平面波在介质边界处发生反射和折射现象,反射波与入射波平行,而折射波则沿着新介质的传播方向传播;3. 通过MATLAB进行平面波的仿真,可以方便地观察和分析不同条件下的波动特性,为进一步研究波动现象提供了有效的工具和方法。

基于MATLAB电磁波传播的可视化仿真

基于MATLAB电磁波传播的可视化仿真

基于MATLAB电磁波传播的可视化仿真余建立;刘双兵【摘要】The course of electromagnetic field and electromagnetic wave has the characteristics of complex theory, complete structure and abstract concept. The propagation of the electromagnetic wave is simulated visually with MATLAB language. The simulation results can display the distribution of electromagnetic waves dynamically in the free space and the dielectric interface. The simulation results are in agreement with the theory. The application of simulation animation in classroom teaching can deepen students' learning and understanding of concepts and improve classroom teaching effect.%针对电磁场与电磁波课程具有理论复杂、结构完整和概念抽象等特点, 利用MATLAB语言编程对电磁波的传播进行了可视化仿真.仿真结果能够形象动态地演示电磁波在自由空间和媒质分界面上电磁场的分布, 将仿真动画用于课堂教学中, 能够加深学生对概念的学习和理解, 可提高课堂教学效果.【期刊名称】《宜春学院学报》【年(卷),期】2018(040)012【总页数】6页(P50-55)【关键词】电磁场与电磁波;MATLAB;可视化【作者】余建立;刘双兵【作者单位】安徽省巢湖学院机械与电子工程学院,安徽巢湖 238000;安徽省巢湖学院机械与电子工程学院,安徽巢湖 238000【正文语种】中文【中图分类】G642.0“电磁场与电磁波”是电子信息工程、通信工程等专业的一门重要的必修基础课,该课程具有结构严谨、理论性强、数学公式复杂及概念抽象等特点,学生在学习过程中普遍存在理解和数学运算等方面的困难。

matlab入射平面极化电磁波

matlab入射平面极化电磁波

matlab入射平面极化电磁波
入射平面极化电磁波是指电磁波的电场矢量在入射平面上振荡的情况。

在Matlab中可以通过以下步骤来生成入射平面极化
电磁波:
1. 定义入射平面的方向,可以使用向量来表示。

例如,假设入射平面在X-Y平面上,可以定义入射平面方向向量为 [1, 0, 0],表示x轴的正方向。

2. 定义入射电磁波的波长、振幅和相位。

波长表示电磁波在一个完整周期内传播的距离,振幅表示电磁波的最大幅值,相位表示电磁波在某一点的相位角度。

3. 根据入射平面的方向,可以得到电磁波的电场矢量在入射平面上的分量。

如果入射平面方向向量为 [1, 0, 0],则电磁波的
电场矢量在入射平面上的分量为 [Ex, Ey, Ez],其中Ex和Ey
表示电磁波在入射平面上的电场分量,Ez表示电磁波在垂直
入射平面的电场分量。

4. 使用Matlab的绘图函数来绘制电磁波的振动情况。

可以使
用plot3函数来绘制三维图形,其中x、y和z分别表示三个坐
标轴的坐标,可以使用sin和cos函数来表示电磁波的振动情况。

以上是在Matlab中生成入射平面极化电磁波的一种方式,具
体的实现代码可以根据具体需求进行调整和优化。

基于Matlab的均匀平面电磁波的仿真

基于Matlab的均匀平面电磁波的仿真

基于Matlab的均匀平面电磁波的仿真李丽芬;张秋菊;李扬【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2013(000)021【摘要】Matlab was used in the teaching of electromagnetic field and wave to simulate the distribution of EM field and the propagation of EM wave,which can visualize the abstract concepts,and promote the student′s understanding of the teaching content. The process simulation for propagation,polarization,reflection and refraction of uniform plane waves is presented in this paper.%在电磁场与电磁波的教学中,应用Matlab编程对电磁场的分布和电磁波的传输进行仿真,使得抽象的概念直观化,有助于学生对于电磁场和电磁波教学内容的学习。

着重仿真了均匀平面电磁波的传播、极化、反射和折射的动态过程。

【总页数】3页(P136-137,140)【作者】李丽芬;张秋菊;李扬【作者单位】燕京理工学院,北京 101601;燕京理工学院,北京 101601;燕京理工学院,北京 101601【正文语种】中文【中图分类】TN710-34;G434【相关文献】1.基于MATLAB的电磁波极化波仿真教学 [J], 肖汉光;赵明富;钟年丙;汤斌;宋涛;罗彬彬2.基于Matlab的电磁波极化仿真 [J], 陈洪涛3.均匀平面电磁波的极化及基于 HFSS极化状态的课堂展示 [J], 杨俊秀;赵文来;鲍佳4.基于MATLAB电磁波传播的可视化仿真 [J], 余建立;刘双兵5.基于MATLAB GUI的电磁波动态仿真 [J], 张梦娇;郑丹;刘小标;祁诗阳;李聪因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

应用MATLAB设计电磁场与电磁波模拟仿真实验

应用MATLAB设计电磁场与电磁波模拟仿真实验

第39卷 第9期 高 师 理 科 学 刊 Vol. 39 No.9 2019年 9月 Journal of Science of Teachers′College and University Sep. 2019文章编号:1007-9831(2019)09-0052-04应用MATLAB设计电磁场与电磁波模拟仿真实验凌滨,郭也,刘文川(东北林业大学 机电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040)摘要:由于电磁场与电磁波课程在电磁波传播部分授课中的理论和概念抽象,难以理解.利用MATLAB语言编程技术,针对电磁场和电磁波传播2个方面,设计2个模拟仿真实验:均匀平面波在无界空间中的传播和设定各参数实验数据获得分界面上波形的变化.2个具体仿真实验形象地再现了均匀平面电磁波在自由空间传播状态和在2个媒介边界上的变化特征,通过实验有助于学生对电磁场和电磁波基本规律的掌握.关键词:电磁场与电磁波;MATLAB;仿真实验;均匀平面波中图分类号:O441.4 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1007-9831.2019.09.014Application of MATLAB to design electromagnetic field andelectromagnetic wave simulation experimentLING Bin,GUO Ye,LIU Wen-chuan(School of Mechanical and Electrical Engineering,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China)Abstract:The theoretical and conceptual abstraction of the electromagnetic field and electromagnetic wave course in the teaching of electromagnetic wave propagation is difficult to understand.Using MATLAB language programming technology,two simulation experiments were designed for electromagnetic field and electromagnetic wave propagation,the propagation of uniform plane wave in unbounded space and setting experimental data of each parameter to obtain the waveform change on the interface.Two specific simulation experiments vividly reproduced the variation characteristics of uniform plane electromagnetic waves in free space and the boundary of two media.The experiment helps students master the basic laws of electromagnetic fields and electromagnetic waves.Key words:electromagnetic field and electromagnetic wave;MATLAB;simulation experiment;uniform plane wave电磁场与电磁波作为电子信息和通信工程的专业基础课之一,通过实验课程的环节来加深对电磁场理论知识的理解,并且可以将课堂上所学到的理论知识在实验课中进行验证,加深理解[1-2].由于目前教学过程中受到实验室的硬件环境的限制,在实验教学环节中以仿真验证为主,利用MATLAB软件对所学的理论知识进行实验,通过理论知识来指导实践.将两者相结合,可以达到提高学生发现并分析问题,利用所学知识解决问题能力的目的,进一步将所学的理论知识完善巩固,更加全面地了解电磁场与电磁波的概念[3-5].MATLAB仿真软件的数据分析和数据计算的能力十分强大,将实验数据以图形的形式进行展示,提供了一个数据可视化的平台[6].本文在电磁场与电磁波的实验教学中,利用MATLAB模拟了2种情况下的仿收稿日期:2019-04-10基金项目:东北林业大学教育教学研究课题项目(JG2016008)作者简介:凌滨(1962-),男,黑龙江哈尔滨人,副教授,硕士,从事电磁场与电磁波研究.E-mail:756595015@第9期 凌滨,等:应用MATLAB 设计电磁场与电磁波模拟仿真实验 53真实验,分别是自由空间和媒质空间中均匀平面电磁波传播波形的变化以及2种介质分界面上电磁波波形的变化.1 均匀平面波在真空和媒质中的传播仿真实验由麦克斯韦方程组可知,变化的电场和磁场相互作用下,产生的电磁波以光速在真空中传播;电磁波在理想介质中是横波,电场和磁场的方向与波的传播方向相互垂直,另外,电场方向与磁场方向也相互垂直[7].理想介质中均匀平面电磁波的波动方程可以由麦克斯韦方程组推理得到220022200200E E tH H t e m e m ì¶Ñ-=ïï¶í¶ïÑ-=ï¶îu vu v uu v uu v (1) 若电场为线极化方式,且电磁波沿x 轴方向,可以得到22000022(()E H H Ex t t x x tm m e m ¶¶¶¶¶¶=-=-=¶¶¶¶¶¶ (2) 同理220022H Hx te m ¶¶=¶¶,这2个公式都属于波动方程.电场与磁场的传播速度,也就是电磁波在真空中的传播速度,即81/310m/s c =»´.由此可见,电磁波的传播速度(在真空中)与光速等值,理论数据和实验数据一致,这为光的电磁波理论提供了一个重要的理论依据.由波动方程 220022220022E E x tH H x t e m e m 춶=ïï¶¶í¶¶ï=ﶶî (3) 在真空中当平面电磁波的电场强度和磁场强度的频率和相位相同时,2个波动方程的瞬时表达式为m (,)cos()x x E z t e E t z w b =-r r(4)m (,)cos()x y E H z t e t z w b h=-r r (5) 其中:m x E 是电场强度振幅;w 是电磁波的圆频率;b 是相位常数;h 是本征阻抗.设计的仿真均匀平面波形波动见图 1.均匀平面波在导电媒质中具有传播特性:电媒质的典型特征是电导率 0s ¹;电磁波在导电媒质中传播时,由于传导电流J E s =的存在,同时还伴随着电磁能量的损耗;电磁波的传播特性与非导电介质中的传播特性有所不同[8-10].电场E 、磁场H 瞬时值形式m (,)e cos()z x x E z t e E t z a w b -=-v r(6) m (,)e cos()z x y cEH z t e t z a w b j h -=--r r (7)在导电媒质中衰减常数a 、相位常数b 和本征阻抗c h分别为a = (8)b = (9)54 高 师 理 科 学 刊 第39卷1arctg 2e j c c s weh h === (10)通过改变介电参数e 、磁导率m 、电导率s 和波的频率w ,电磁波在传播中是不断变化的,设计的仿真实验波形变化见图2.应用仿真实验可以形象直观地看到均匀平面波的传播特征,并通过改变介质各参数来观察电磁波的波形变化特性.2 均匀平面波的传播、反射及透射的仿真实验电磁波在入射到不同媒质分界面上时,一部分波会在分界面上进行反射,一部分波会透过分界面.入射波(已知)+反射波(未知)= 透射波(未知) (1) 0z <中,导电媒质1的参数为111s e m ,,;(2) 0z >中,导电媒质2的参数为222s e m ,,.沿x 方向极化的均匀平面波从媒质1 垂直入射到与导电媒质2 的分界平面上,电场和磁场的变化见图3. 媒质1中的入射波 1i im ()e zx E z e E g -=r r (11)1im i 1()e z y cEH z e g h -=r r (12)媒质1中的反射波1r rm ()e z x E z e E g -=r r(13) 1rm r 1()e z y cEH z e g h -=r r (14)媒质1中的合成波11im rm 1i r 12()()()e e z z y y c cE E H z H z H z e e g g h h --=+=-r r r r r H (15)111i r im rm ()()+()e e z z x x E z E z E z e E e E g g --==+r r r r r(16)其中传播常数1g 和波阻抗1c h为11211)j j s g we =- (17)11211c j s h we -==- (18) 媒质2中的透射波第9期 凌滨,等:应用MATLAB 设计电磁场与电磁波模拟仿真实验 5522tm t tm t 2()e ,()e zz x y cE E z e E H z e g g h --==r r r r (19)其中:传播常数2g 和波阻抗2c h为12222)j j s g we =- (20)12222c j s h we -=- (21) 改变各参数的数值,介质1,2为不同媒质时,设计的仿真实验波形见图4.改变各参数的数值,介质1为非导电媒质、2为导电媒质时,设计的仿真实验波形见图5.改变各参数的数值,介质1,2为相同电媒质时,设计的仿真实验波形见图6.通过该仿真实验系统操作,设定各参数实验数据,即获得分界面上波形的变化特征.对实验结果进行分析和解释,得到合理有效的结论.3 结束语本文提出了利用MATLAB 来完成电磁场与电磁波的仿真实验,通过仿真实验将理论教学有效地运用到实践教学中,能够使学生更加有效地理解所学的理论知识.电磁场与电磁波的仿真实验练习可以让学生对自己所学的知识有更深地理解,可以用更加灵活的方式掌握专业技能,并对所学专业的应用领域和前景有进一步的了解.在鼓励学生自己利用所学知识解决实际问题的同时,将书本知识与工程实践相结合,将复杂的电磁波问题简化,可以有效地提高授课效果. 参考文献:[1] 谢处方,饶克谨.电磁场与电磁波[M].北京:高等教育出版社,2006[2] 刘亮元,贺达江.电磁场与电磁波仿真实验教学[J].实验室研究与探索,2010,29(5):30-32[3] 王明军.MATLAB 在电磁场与电磁波课程教学中的应用[J].咸阳师范学院学报,2009,24(2):89-91 [4] 郭瑜,虞致国.电磁场与电磁波仿真实验教学研究[J].无锡职业技术学院学报,2018,17(2):28-31[5] 杨明珊,谭凤杰,李志中,等.电磁场与电磁波实验仿真系统[J].郑州大学学报:理学版, 2013,45(2):64-67 [6] 乔世坤.Matlab 在通信课程中的仿真应用[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,2017 [7] 马冰然.电磁场与微波技术[M].广州:华南理工大学出版社,1999[8] William Hayt,John Buck.Engineering Electromagnetics[M].Beijing:Tsinghua University Press,2011[9] 万棣,范懿.电磁场与电磁波虚拟仿真系统的设计与开发[J].电气电子教学,2017,39(4):141-144[10]邓红涛,刘巧,田敏.利用仿真软件优化电磁场与电磁波教学[J].电脑知识与技术,2014,10(4):792-794。

MATLAB仿真平面电磁波在不同媒介分界面上的入射

MATLAB仿真平面电磁波在不同媒介分界面上的入射

MATLAB仿真平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射一、实验目的:1、进一步学习MATLAB,初步掌握GUI界面的编程。

2、通过编程实现电磁波仿真效果图。

3、进一步理解平面电磁波的入射、反射和折射现象二、实验要求:1、以电场为例,动态演示平面电磁波的传播情况。

2、可以任意设置媒介的介电常数和入射角。

3、考虑金属导体和空气的分界面平面电磁波的入射、反射情况。

三、实验原理:电磁波从一种媒质入射到第二种媒质时,分界面使一部分能量反射回第一种媒质,另一部分能量折射到第二种媒质中,反射波和折射波得大小和相位取决于分界面两侧的媒质特性、极化方向和入射角大小等,当电磁波入射到理想导体表面时,会发生全反射。

这一过程中包括的主要原理有以下三点。

1、正弦平面波在媒质分界面的反射和折射规律波对分界面的入射是任意的,但为了方便,我们假设入射面与zox面重合。

波在z>0时发生入射和反射,在z<0时发生折射并令空间任意一点r处的入射波、反射波和折射波场强为:111(sin cos )00(sin cos )00(sin cos )00i i i i r r i t t jK r jK x z i i i jK r jK x z r r r jK r jK x z tt t E E e E e E E e E e E E e E e θθθθθθ--+--+--+⎧==⎪==⎨⎪==⎩图表 1 正弦波斜入射示意图根据在z=0的界面上电场强度的切线分量相等的边界条件,有(,,0)(,,0)(,,0)i r t E x y E x y E x y ==故必有 112sin sin sin i r t k k k θθθ== 反射定律: i r θθ= 折射定律: 12sin sin i r k k θθ= 2、 正弦平面波对理想介质的斜入射 ① 垂直极化波垂直极化波对理想介质斜入射如图所示,由折射和反射定律,我们可以得到在任意媒质中的场强。

电磁波在不同分界面的反射与透射的简单分析

电磁波在不同分界面的反射与透射的简单分析

目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)引言(或绪论) (1)1 理论基础 (2)1.1 均匀平面波 (2)1.2对导电媒质分界面的垂直入射 (2)1.3全反射与全透射 (3)2 均匀平面波对理想介质分界面的斜入射 (4)2.1垂直极化波 (4)2.2平行极化波 (6)3 均匀平面波对理想导体分界面的斜入射 (4)3.1垂直极化波 (9)3.2平行极化波 (9)参考文献 (10)电磁波在不同分界面的反射与透射的简单分析摘要:由于不同媒质其媒质参数不同, 电磁波入射到媒质分界面时会产生反射和透射现象。

通过对电磁波在分界面上反射和透射的理论分析, 讨论反射波、透射波振幅、方向随入射角的变化。

关键词:边界条件; 反射系数; 平行极化;全反射Reflection and transmission characteristics of electromagnetic waves on interface of different mediumsStudent majoring in elecnomic information engineering JingXinpingTutor Jinhua OuyangAbstract:Due to the different parameters with different mediums, electromagneticwaves incidencing on the interface between mediums will produce the phenomenon ofreflection and transmission. This paper discusses amplitude, direction characteristics of reflected wave and transmission wave versus the angle of incidence throughanalyzing the formula.Key words: boundary condition; reflection coefficient;parallel polarization; allreflection引言随着电磁波技术在通讯、勘探等诸多领域的不断发展, 电磁波在介质中的传播问题也越来越重要[ 1] 。

电磁波在理想介质中的传播 matlab程序

电磁波在理想介质中的传播 matlab程序

标题:电磁波在理想介质中的传播及其 matlab 模拟一、电磁波在理想介质中的传播1. 介绍电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象。

在理想介质中的传播,是指电磁波在理想介质中的传输过程。

理想介质是理论模型中的一种理想假设,假设介质中没有耗散和散射,具有均匀的介电常数和磁导率。

2. 传播特点在理想介质中,电磁波的传播具有以下特点:电磁波的速度取决于介质的性质,与真空中的速度有关。

电磁波的传播方向与电场和磁场的方向垂直,且传播速度一致。

电磁波的波长和频率与介质的性质有关,介质的介电常数和磁导率决定了电磁波的特性。

3. 理论模型电磁波在理想介质中的传播可以使用麦克斯韦方程组进行描述。

该方程组包括了电场和磁场的时空变化关系,可以描绘电磁波的传播特性。

二、Matlab 模拟程序1. Matlab 简介Matlab 是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析和数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。

Matlab 可以用来进行电磁波在理想介质中的传播的模拟和仿真。

2. 模拟程序编写使用 Matlab 可以编写模拟程序,通过数值计算来模拟电磁波在理想介质中的传播过程。

可以通过输入介质的参数、电磁波的频率和波长等信息,编写相应的代码来进行模拟,并得到电场和磁场的时空分布情况。

3. 模拟结果分析使用 Matlab 进行电磁波在理想介质中的传播模拟后,可以得到电场和磁场的分布情况。

通过对模拟结果进行分析,可以了解电磁波在理想介质中的传播特性,包括传播速度、波长和频率的变化等情况。

三、个人观点及总结在我看来,电磁波在理想介质中的传播是一个非常有趣的研究课题。

通过对电磁波在理想介质中的传播特性进行分析和模拟,我们可以深入了解电磁波的传播规律,为相关领域的研究和应用提供重要的理论基础和技术支持。

总结起来,电磁波在理想介质中的传播涉及到一系列复杂的理论模型和数值计算方法。

通过使用 Matlab 进行模拟和分析,可以更好地理解电磁波在理想介质中的传播特性,为相关研究和应用提供重要的参考依据。

Matlab中的电磁场模拟和电磁波传播

Matlab中的电磁场模拟和电磁波传播

Matlab中的电磁场模拟和电磁波传播1. 引言电磁场模拟和电磁波传播在现代科学和工程中起着至关重要的作用。

借助计算机仿真和数值模拟工具,我们可以预测和分析电磁场中的各种现象,包括场强分布、能量传输、辐射特性等。

Matlab作为一种功能强大的数值计算软件,为电磁场模拟和电磁波传播提供了便捷而高效的工具。

本文将围绕Matlab中的电磁场模拟和电磁波传播展开深入探讨。

2. 电磁场模拟方法在电磁场模拟中,最常用的方法之一就是有限元分析(Finite Element Analysis,简称FEA)。

Matlab中提供了丰富的有限元分析工具箱,如Partial Differential Equation Toolbox和RF Toolbox等。

利用这些工具箱,我们可以建立各种复杂的电磁场模型,并进行精确的分析和计算。

FEA方法相对于其他方法具有较高的准确性和灵活性,能够适应不同场景中的电磁问题。

除了有限元分析,Matlab还支持其他一些电磁场模拟方法,如有限差分法(Finite Difference Method,简称FDM)、时域有限差分法(Finite Difference Time Domain,简称FDTD)和边界元法(Boundary Element Method,简称BEM)。

这些方法在不同场景和应用中有着各自的优势,可以根据具体情况选择使用。

3. 电磁波传播特性的模拟与分析电磁波传播是电磁场模拟中一个重要的研究方向。

Matlab提供了用于电磁波传播分析的各种工具函数和库,我们可以利用这些工具函数和库模拟电磁波在不同环境中的传播特性。

在电磁波传播分析中,波束传播(Beam Propagation)是常用的方法之一。

Matlab中的光纤传输工具箱(Optical Fiber Toolbox)提供了一系列用于光波束传播分析的函数和类,可以模拟光波在光纤中的传播特性,并分析波束的衍射、色散等效应。

此外,Matlab还提供了用于天线设计和分析的工具箱,如Antenna Toolbox。

平面波斜入射多层介质matlab代码

平面波斜入射多层介质matlab代码

平面波斜入射多层介质matlab代码以平面波斜入射多层介质为题,我们将介绍如何使用Matlab代码模拟该现象。

平面波斜入射多层介质是电磁波在不同介质边界上的反射和折射现象。

通过模拟并可视化这些现象,我们可以更好地理解平面波在不同介质中的传播特性。

我们需要了解平面波斜入射多层介质的物理原理。

当平面波以一定角度斜入射到介质边界上时,部分能量会被反射回来,部分能量会被折射进入下一个介质层。

这个过程可以通过菲涅尔公式来描述,该公式可以计算出反射和折射的振幅和相位。

为了模拟这个过程,我们可以使用Matlab中的函数来计算菲涅尔公式。

首先,我们需要定义入射波的振幅、波长和入射角度。

然后,我们可以根据菲涅尔公式计算出反射和折射的振幅和相位。

接下来,我们可以使用这些参数来计算出在每个介质层中的电磁波的振幅和相位。

根据电磁波的传播方程,我们可以使用传递矩阵法来计算每个介质层中的电场和磁场分布。

传递矩阵法是一种递推的方法,通过将每个介质层的传递矩阵相乘,可以得到整个多层介质系统的传递矩阵,从而计算出电磁波的传播特性。

我们可以使用Matlab中的绘图函数将电磁波的传播特性可视化。

通过绘制反射光和折射光的强度分布图,我们可以直观地观察到平面波在多层介质中的传播情况。

我们还可以通过改变入射角度、介质层的折射率等参数,来观察不同条件下的传播特性。

通过使用Matlab代码模拟平面波斜入射多层介质现象,我们可以更好地理解电磁波在不同介质中的传播特性。

这种模拟和可视化的方法不仅可以帮助我们深入理解物理原理,还可以为实际应用中的光学器件设计和优化提供指导。

希望本文对你理解平面波斜入射多层介质的模拟和可视化方法有所帮助。

如果你对这个领域感兴趣,可以进一步学习相关的物理原理和数值计算方法,以及探索更多的应用场景和研究方向。

平面波matlab

平面波matlab

平面波matlab
在MATLAB中,平面波通常用于描述电磁波或声波的传播。

要在MATLAB中生成平面波,可以使用sin和cos函数来模拟波的周期性。

以下是一种可能的方法:
首先,你可以定义波的参数,比如波长、振幅、频率等。

然后,可以创建一个表示空间坐标的向量,比如x轴的坐标值。

接下来,
可以使用sin或cos函数来生成波的数值。

例如,对于沿x轴传播
的平面波,可以使用以下代码:
matlab.
% 定义波的参数。

lambda = 1; % 波长。

A = 1; % 振幅。

f = 1; % 频率。

% 创建空间坐标向量。

x = linspace(0, 10, 1000); % 从0到10生成1000个点。

% 生成平面波。

wave = A sin(2 pi x / lambda 2 pi f t);
在这个例子中,sin函数被用来表示平面波的波形。

你可以根据需要调整参数和坐标范围来生成不同类型的平面波。

此外,你还可以通过绘制波形图来可视化生成的平面波,以便更直观地理解波的特性。

除了生成简单的平面波之外,MATLAB还提供了丰富的工具和函数,可以用于处理复杂的波动现象,比如波的干涉、衍射等。

你可以进一步研究MATLAB文档中关于波动方程和信号处理的部分,以了解更多有关平面波模拟和分析的方法。

总之,MATLAB提供了丰富的工具和函数,可以帮助你生成、分析和可视化平面波,无论是用于学术研究还是工程应用,都能够满足你的需求。

MATLAB仿真及其在光学课程中的应用课件第三章 MATLAB在光学原理中的应用举例

MATLAB仿真及其在光学课程中的应用课件第三章 MATLAB在光学原理中的应用举例

• k1=5; %波1波数
振幅
0
• k2=4; %波2波数 -0.5
• t=0.1:0.2:1.3; %对时间进行等间隔取点
-1
• a=1;
%波动振幅
0
• x=0:0.001:5; %对传播方向x轴进行等间隔取点
• A2=a*cos(k2*x-w2*t(end)); %A2波动函数
• A1=a*cos(k1*x-w1*t(end)); %A1波动函数
第三章 MATLAB在光学原理 中的应用举例
3.1 平面电磁波在不同媒介分界面上的 入射、反射和折射
• 3.1.1 电矢量平行入射面的反射系数和振幅透 射系数
反射系数为:
rp n2 cosi n1 n2 cosi n1
1 (n1 / n2 )2 sin2 i 1 (n1 / n2 )2 sin2 i
0
1
2
3
4
图3-10 单色光双缝干涉实验结果
• 【例3-2-5】模拟非单色光的双缝干涉实验。 • MATALB程序见M文件
x 10-3 -1
• plot(x,A1,'-',x,A2,':')
• set(gcf,'color',[1 1 1]);
• set(gca,'YTick',[-1:0.5:1]);
• set(gca,'XTick',[0:1:5]); • xlabel('变量X') • ylabel('振幅') • title('两列单色平面波的模拟') • legend('光波1','光波2')

平面波斜入射旋磁介质matlab代码

平面波斜入射旋磁介质matlab代码

【标题】深入探讨平面波斜入射旋磁介质的Matlab代码实现【正文】1. 引言平面波斜入射旋磁介质是电磁学领域中的重要概念,对其进行深入研究有助于我们更好地理解电磁波在介质中的传播规律。

在本文中,我将深入探讨平面波斜入射旋磁介质的Matlab代码实现。

2. 理论基础让我们简要回顾一下平面波斜入射旋磁介质的基本理论。

在介质中,电磁波的传播速度和方向都会受到介质性质的影响,其中旋磁介质对电磁波的传播产生了特殊的影响。

根据Maxwell方程组和介质中的电磁场关系,我们可以得到平面波在旋磁介质中的传播方程。

3. Matlab代码实现接下来,让我们利用Matlab对平面波斜入射旋磁介质进行数值模拟。

我们需要定义介质的特性参数,包括介电常数、磁导率等。

我们可以编写相应的代码来模拟电磁波在旋磁介质中的传播情况。

具体来说,我们可以利用Matlab中的向量和矩阵运算来模拟电磁波在介质中的传播过程。

通过数值计算,我们可以得到电磁场在介质中的分布情况,并进一步分析平面波在斜入射旋磁介质中的传播特性。

4. 个人观点和理解在我看来,平面波斜入射旋磁介质的Matlab代码实现是一项具有挑战性但又十分有意义的工作。

通过编写代码,我们不仅可以加深对电磁波传播规律的理解,还可以提高对Matlab编程的熟练程度。

这也为进一步研究电磁学和介质物理学奠定了基础。

5. 总结通过本文的探讨,我们对平面波斜入射旋磁介质的Matlab代码实现有了更深入的理解。

我们通过理论基础的回顾、具体的代码实现和个人观点的阐述,全面地探讨了这一主题。

希望本文能够对相关领域的研究和学习有所帮助。

以上就是对平面波斜入射旋磁介质的Matlab代码实现的深入探讨。

希望这篇文章能够对您有所启发和帮助。

【结束语】感谢您的支持和阅读!深入探讨平面波斜入射旋磁介质的Matlab代码实现6. 研究方法为了更深入地探讨平面波斜入射旋磁介质的Matlab代码实现,我们首先需要确定研究的具体对象和问题,然后结合电磁学理论知识和Matlab编程技巧,进行相关代码编写和数值模拟。

均匀平面波的反射和透射---对分界面的斜入射

均匀平面波的反射和透射---对分界面的斜入射

x
θr θi
θt
O
z
y
斜入射: 电磁波的入射方向与分界面的法线有一定夹角的 入射方式。 入射面:均匀平面波的传播方向与分界面法线所构成的平面。
11:24
反射角:反射波
的传播方向与分界 面法线的夹角。 分界面 入射面
x
折射角:透射波
的传播方向与分界 面法线的夹角。
入射角:入射波
的传播方向与分界 面法线的夹角。
H im + H rm = H tm
H im =
1
η1
Eim , H rm =
1
η1
Erm , H tm =
1
η2
Etm
11:24
平行极化入射时的反射系数与折射系数(续)
平行极化入射时的反射系数和入射系数为:
Er η1 cos θi − η 2 cos θt ⎧ = = // ⎪Γ Ei η1 cos θi + η 2 cos θt ⎪ ⎨ 2η2 cos θi ⎪τ = Et = // ⎪ Ei η1 cos θi − η 2 cos θt ⎩ Er sin θ i cos θ i − sin θ t cos θ t tan(θ i − θ t ) ⎧ = = = ⎪Γ// Ei sin θ i cos θ i + sin θ t cosθ t tan(θ i + θ t ) ⎪ ⇒⎨ 2sin θ t cos θ i ⎪τ // = Et = ⎪ Ei sin(θ i + θ t ) cos(θ i − θ t ) ⎩
11:24
平行极化入射时的反射系数与折射系数(续)
反射系数
透射系数
ε1 = ε 0 , ε 2 = 2.25ε 0,

实验3 电磁波的入射

实验3 电磁波的入射

实验3 平面波对理想介质分界面垂直入射实验2.1 实验的意义平面波的传播过程中经常会遇到不同的媒体分界面,这时部分电磁能量被分界面反射,形成反射波;而另一部分电磁波能量将透过分界面继续传播,形成透射波。

垂直入射是一种理想情况,是研究平面波在分界面上入射的基础。

2.2实验的目的通过matlab编程实现均匀平面波对理想介质分界面的垂直入射。

包括入射波,反射波,透射波以及入射波与反射波的合成。

2.3实验的原理均匀平面波对理想介质分界面的垂直入射,理想介质即为电导率为0的媒质。

均匀平面波垂直入射到媒质1和媒质2的分界面上。

媒质1中有入射波和反射波及两者的合成波。

媒质2中有透射波。

平面波在媒质1和媒质2的波阻抗Z1和Z2为实数,当Z2>Z1,平面波的反射系数>0,分界面上反射波电场与入射波电场同相位;当Z2<Z1, 平面波的反射系数<0,分界面上反射波电场与入射波电场反相,即相位差180度。

2.4实验的内容1、根据媒质1中的合成波电场的表达式,通过matlab编程实现平面波在媒质1中的合成波;2、根据平面波的反射系数>0时电场振幅表达式,通过matlab编程实现此时合成波的电场振幅情况;3、根据平面波的反射系数<0时电场振幅表达式,通过matlab编程实现此时合成波的电场振幅情况。

2.5实验结果分析1、运行matlab程序得媒质1中的合成波电场振幅曲线。

得出结论,合成波是一种行波和驻波的合成,即行驻波(混合波)。

1、运行matlab程序得反射系数>0时合成波电场振幅曲线。

2、运行matlab程序得反射系数<0时合成波电场振幅曲线。

matlab仿真平面电磁波的反射和干涉实验

matlab仿真平面电磁波的反射和干涉实验

电磁场与电磁波实验实验三平面电磁波的反射和干涉实验学院:电子工程学院班级:姓名:秦婷学号:理论课教师:实验课教师:同做者:实验日期:2020 年 5 月19 日请务必填写清楚姓名、学号、班级及理论课任课老师。

实验三平面电磁波的反射和干涉实验一、实验目的:1.通过虚拟仿真观察并理解平面电磁波的传输特性。

2.利用平面线极化电磁波投射到介质板上产生反射波和透射波的干涉现象来了解平面电磁波传播的一些基本特性。

3.利用干涉条纹(即空间驻波)的分布学习一种测量微波波长的方法,观察在介质中电磁波的传播从而测量其相对介电常数。

二、实验装置:实验装置如图1所示,微波源与各透射板、反射板有足够的距离以保证近似为平面波。

分束板应与入射电磁波成45°,与两反射板也成45°,A、B两反射板互相垂直。

BAmA图1微波干涉仪三、 实验原理:1. 平面电磁波的传播、反射及透射电磁波在传播过程中遇到两种不同波阻抗的介质分界面时,在介质分界面上将有一部分电磁能量被反射回来,形成反射波;另一部分电磁能量可能透过分界面继续传播,形成透射波。

设分界面为无限大平面,位于z=0处。

入射波的电场和磁场分别依次为:10ˆjk z i x i E aE e −= 1011ˆjk z i y i H a E e η−=其中,0i E 是z=0处入射波的振幅,k 1和η1为介质1的相位常数和波阻抗,且有:1k =,1η=(1) 当平面电磁波向理想导体垂直入射时 如图2所示,因为介质2为理想导体,其中的电场和磁场均为零,即:20E =,20H =。

因此,介质2中没有透射波,电磁波不能透过理想导体表面,而是被分界面全部反射,在介质1中形成反射波r E 和 r H 。

图2平面电磁波向理想导体垂直入射则反射波的电场和磁场为:10ˆjk z r x r E aE e = 1011ˆjk z r y r H a E e η=−其中,0r E 为z=0处反射波的振幅,负号表示磁场方向发生了变化。

平面电磁波仿真实验

平面电磁波仿真实验

实验三平面电磁波传播仿真仿真一、实验目的(1) 掌握平面电磁波概念。

(2) 熟悉MATLAB仿真软件的使用。

二、实验内容(1) 编写MATLAB程序仿真平面电磁波程序。

(2) 观察平面电磁波与时间的关系。

(3) 观察平面电磁波与相位关系。

(4) 观察平面电磁波与空间距离关系。

(5) 分析仿真中观察的数据,撰写实验报告。

三、实验原理等相位面为平面电磁波称为平面电磁波,如果在等相位面内电场强度与磁场强度的大小和方向均不变,则称为均匀平面波。

对于均匀平面波,各场分量仅与传播方向的坐标有关。

或者说均匀平面波的电磁场分量与传播方向相垂直的坐标无关设均匀平面波沿z轴传播,其电场沿x轴取向,也就是沿y轴和z轴的电场分量为零。

因此,有 E=a xEx(z) 如果电介质区是无限延伸的,则只有一个沿+z轴方向传播的均匀平面波。

此时,电场矢量一般表示为E=axE0e-j kz式中E0为一常数。

电场在时域中的表达式为Ex(z, t)=|E0|cos(ωt-kz+φ0)式(6-1-7)中的(ωt-kz+φ0)代表了场的波动状态,称为电磁波的相位(Phase)。

它由三部分构成。

其中,ωt表示随时间变化部分;-kz表示随空间距离变化部分;φ0表示场在z=0, t=0时的状态,称为初相位。

场强也随z变化。

图6-3给出的是不同时刻t1和t2(t2>t1)的电场对距离z的关系曲线。

由图可见,在任一固定时刻,场强随距离z同样按正弦规律变化,且随着时间的推移,函数的各点沿+z方向向前移动,因此称之为行波四、实验步骤(1) 预习平面电磁波原理(2) 根据系统方框图,画出仿真流程图。

(3) 编写MATLAB程序并上机调试。

(4) 观察平面电磁波与空间距离关系波形图。

(5) 撰写实验报告。

程序代码如下>> z1=1;>> z2=2;>> z3=3;>> z4=4;>> t=linspace(0,50,50);>> k=1;>> w=10000;>> E0=5;>> EX1=E0*cos(w.*t-k.*z1);>> EX2=E0*cos(w.*t-k.*z2);>> EX3=E0*cos(w.*t-k.*z3);>> EX4=E0*cos(w.*t-k.*z4);>> plot(t,EX1,t,EX2,t,EX3,t,EX4) >>仿真波形如图:实验分析:。

matlab入射平面极化电磁波

matlab入射平面极化电磁波

matlab入射平面极化电磁波matlab入射平面极化电磁波摘要:本文将介绍有关matlab入射平面极化电磁波的概念和应用。

我们将从基础知识着手,讨论平面波、极化和电磁波的相关概念。

我们将介绍matlab这一强大的计算工具,并探讨如何利用matlab来分析入射平面极化电磁波的行为。

我们将总结这些概念,为读者提供全面、深刻和灵活地理解matlab入射平面极化电磁波的基础。

1. 引言在现代科技和通信领域中,电磁波的传播和操作是非常重要的。

而了解电磁波的极化特性是理解其行为的关键。

极化描述了电磁波在传播过程中电矢量的方向变化。

入射平面极化电磁波是一种极为常见且广泛应用的电磁波类型,其对许多应用领域均具有重要意义。

2. 平面波介绍平面波是一种基本的电磁波形式,其电场和磁场分布在垂直于传播方向的平面上是均匀且具有相同的振幅和相位。

平面波的传播方向可以用一个矢量来描述,该矢量被称为传播矢量k。

平面波的传播速度和频率之间存在着一定的关系,由光速常数c决定。

平面波还可以通过极化状态来描述,极化状态决定了电场矢量的方向。

3. 极化介绍极化描述了电矢量的方向和振动特性。

电矢量的方向决定了电磁波的极化状态。

电磁波可以分为线性极化、圆极化和椭圆极化等不同类型。

其中,入射平面极化电磁波是指电场矢量与传播方向垂直的电磁波。

4. matlab的介绍matlab是一种强大的数学计算和分析工具,广泛应用于科学和工程领域。

它提供了许多函数和工具箱,方便用户进行各种数学和科学计算。

在电磁波领域,matlab可以用于进行波动方程求解、电场分布分析和极化特性计算等。

5. 利用matlab分析入射平面极化电磁波在matlab中,我们可以使用波动方程求解方法来模拟和分析入射平面极化电磁波的行为。

我们可以通过定义传播矢量k和入射角度等参数来表示入射平面波。

利用matlab提供的函数和工具箱,我们可以计算出入射平面波在不同介质中的传播行为、反射和折射等现象。

基于Matlab的均匀平面电磁波的仿真(PDF)

基于Matlab的均匀平面电磁波的仿真(PDF)

0 引言“电磁场与电磁波”是电子与通信类专业本科生必修的一门专业基础课,课程涵盖的内容是电子与通信类专业本科阶段所应具备的知识结构的重要组成部分。

在教学过程中,学生普遍反映该门课程比较抽象,包含了大量的数学公式推导,很多概念难以理解。

无论是电磁场还是电磁波,都是看不到、摸不着的,教师难讲、学生难懂是当前该门课程教学中普遍存在的现象。

Matlab由于其强大的功能、简单易学的编程语言和可视化的仿真环境,为电磁场与电磁波的教学提供了仿真条件。

借助Matlab模拟和实现结构的可视化,把抽象概念变为清晰,对复杂公式进行计算和绘图,动态直观的描述了电磁场的分布和电磁波传播状态,帮助学生理解和掌握电磁场与电磁波传播的规律,有助于学生对这门课程的学习。

本文利用Matlab 对平面电磁波的传播、极化、反射和折射的仿真,将抽象的电磁波形象化,取得了很好的教学效果。

1 均匀平面电磁波传播的仿真设电磁波沿z 轴方向传播,在与z 轴垂直的平面上,其电磁场强度各点具有相同的振幅和振动方向,即E 和H 只与z 有关,而与x 和y 无关,这种电磁波就是均匀平面电磁波。

1.1 电场和磁场只有一个分量的情况沿z 轴传播的均匀平面电磁波的瞬时值可表示为如下形式:以一频率为100 MHz的均匀平面波在线性、均匀、各向同性的理想介质中传播为例,动态仿真了电磁波传播的过程,这里用到了Matlab 的meshgrid、plot3、pause等函数,图1中蓝色为电场强度,红色为磁场强度。

通过图形,学生可以直观地看到电场和磁场互相垂直、相位相同、沿z 轴成正弦变化的规律。

1.2 电场和磁场有两个分量的情况设电磁波沿z 轴方向传播,选择ex 和ey 两个正交方向描述电场和磁场,则:电磁波的传播过程如图2所示。

2 电磁波的极化在空间某一固定点观察,E 的矢量端点在一个时间周期里绘出的轨迹表示电磁波的极化。

了解电磁波的极化在实际工程中非常有用。

对1.2中的电场和磁场的仿真如图3 所示,这里用到了view 函数调整图形视点,观察矢量端的轨迹。

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MATLAB 仿真平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射一、实验目的:1、进一步学习MATLAB ,初步掌握GUI 界面的编程。

2、通过编程实现电磁波仿真效果图。

3、进一步理解平面电磁波的入射、反射和折射现象 二、实验要求:1、以电场为例,动态演示平面电磁波的传播情况。

2、可以任意设置媒介的介电常数和入射角。

3、考虑金属导体和空气的分界面平面电磁波的入射、反射情况。

三、实验原理:电磁波从一种媒质入射到第二种媒质时,分界面使一部分能量反射回第一种媒质,另一部分能量折射到第二种媒质中,反射波和折射波得大小和相位取决于分界面两侧的媒质特性、极化方向和入射角大小等,当电磁波入射到理想导体表面时,会发生全反射。

这一过程中包括的主要原理有以下三点。

1、正弦平面波在媒质分界面的反射和折射规律波对分界面的入射是任意的,但为了方便,我们假设入射面与zox 面重合。

波在z>0时发生入射和反射,在z<0时发生折射并令空间任意一点r 处 的 入 射 波、反射波和折射波场强为:111(sin cos )00(sin cos )00(sin cos )00i i i i r r i t t jK r jK x z i i i jK r jK x z r r r jK r jK x z tt t E E e E e E E e E e E E e E e θθθθθθ--+--+--+⎧==⎪==⎨⎪==⎩图表 1 正弦波斜入射示意图根据在z=0的界面上电场强度的切线分量相等的边界条件,有(,,0)(,,0)(,,0)i r t E x y E x y E x y == 故必有 112sin sin sin i r t k k k θθθ== 反射定律: i r θθ= 折射定律: 12sin sin i r k k θθ=2、 正弦平面波对理想介质的斜入射 ① 垂直极化波垂直极化波对理想介质斜入射如图所示,由折射和反射定律,我们可以得到在任意媒质中的场强。

在第一煤质中111111111111111111cos cos sin 10cos cos sin 101cos cos sin 101()(cos )()(sin )()jk z jk z jk x y i jk z jk z jk x x i jk z jk z jk x zi E E e Re e H H e Re e H H e Re e θθθθθθθθθθθ------⎧=+⎪=--⎨⎪=+⎩在第二煤质中2112002112cos cos cos cos r i E E ηθηθηθηθ-=+210021122cos cos cos t i E E ηθηθηθ=+222222222(sin cos )20(sin cos )202(sin cos )202(cos )(sin )jk x x y t jk x x x t jk x x zt E E e H H e H H e θθθθθθθθ-+-+-+⎧=⎪=-⎨⎪=⎩ 图表 2 垂直极化波斜入射② 平行极化波平行极化波对理想介质斜入射如图所示,由折射和反射定律,我们可以得到在任意媒质中的场强。

在第一煤质中111111111111111111cos cos sin 101cos cos sin 101cos cos sin 10(cos )()(sin )()()jk z jk z jk x x i jk z jk z jk x z i jk z jk z jk x y i E E e Re e E E e Re e H H e Re e θθθθθθθθθθθ------⎧=+⎪=--⎨⎪=-⎩在第二煤质中2211002211cos cos cos cos r i E E ηθηθηθηθ-=+210022112cos cos cos t i E E ηθηθηθ=+222222222(sin cos )202(sin cos )201(sin cos )20(cos )(sin )jk x z x t jk x z z t jk x z y t E E e E E e H H e θθθθθθθθ-+-+-+⎧=⎪=-⎨⎪=⎩图表 3 平行极化波斜入射3、正弦平面波对理想导体表面的斜入射 ① 垂直极化波垂直极化波对理想导体斜入射如图所示,入射波在导体表面发生全反射,我们可以得到在任意媒质中的场强。

cos cos sin 0sin 0cos cos sin 0sin 0cos cos 0()2sin(cos )sin sin sin []2sin sin(cos )cos cos cos []jkx jkx jkz y i r i jkz i jkx jkx jkz x i r i jkz i jkx jkx zi r i E E E E e e e j E kx e H H H H ee e j H kx e H H H H e e e θθθθθθθθθθθθθθθθθθθ-------=+=-==--=--=-=-+=-+sin sin 02cos cos(cos )jkz jkz i H kx e θθθθ--⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪=-⎩② 平行极化波垂直极化波对理想导体斜入射如图所示,入射波在导体表面发生全反射,我们可以得到在任意媒质中的场强。

sin 0sin 0sin 02sin cos(cos )2cos sin(cos )2cos(cos )jkz x i jkz z i jkz y i E E kx e E j E kx e H H kx e θθθθθθθθ---⎧=⎪=⎨⎪=⎩四、实验程序;实验程序比较长,可参见此文件夹中的jm.m 文件。

(附件)生成的界面:五、实验总结;这次实验总体感觉收获比较大。

首先,之前学习的MATLAB 都是基于图片之类的编程,没有学习过GUI 的使用。

通过这次实验,我初步学习了一下GUI ,算是现学现卖吧。

虽然学的不是很深,但是对于基本的功能的使用应该还是可以的。

再次,对于电磁场地学习都是停留在书面作业上,通过这次实验,加深了我对电磁场传播的理解。

最后,其实如果只有我一个人,应该是很难完成这次实验的,在这期间有同学的帮忙和合作。

通过这次实验,感受到合作的力量,不懂要问呐。

程序代码:function varargout = jm(varargin)% JM M-file for jm.fig% JM, by itself, creates a new JM or raises the existing% singleton*.%% H = JM returns the handle to a new JM or the handle to% the existing singleton*.%% JM('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local% function named CALLBACK in JM.M with the given input arguments. %% JM('Property','Value',...) creates a new JM or raises the% existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are% applied to the GUI before jm_OpeningFcn gets called. An% unrecognized property name or invalid value makes property application% stop. All inputs are passed to jm_OpeningFcn via varargin.%% *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one% instance to run (singleton)".%% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES% Edit the above text to modify the response to help jm% Last Modified by GUIDE v2.5 13-May-2011 00:01:24% Begin initialization code - DO NOT EDITgui_Singleton = 1;gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...'gui_Singleton', gui_Singleton, ...'gui_OpeningFcn', @jm_OpeningFcn, ...'gui_OutputFcn', @jm_OutputFcn, ...'gui_LayoutFcn', [] , ...'gui_Callback', []);if nargin && ischar(varargin{1})gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});endif nargout[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});elsegui_mainfcn(gui_State, varargin{:});end% End initialization code - DO NOT EDIT% --- Executes just before jm is made visible.function jm_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)% This function has no output args, see OutputFcn.% hObject handle to figure% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% varargin command line arguments to jm (see VARARGIN)% Choose default command line output for jmhandles.output = hObject;% Update handles structureguidata(hObject, handles);% UIWAIT makes jm wait for user response (see UIRESUME)% uiwait(handles.figure1);% --- Outputs from this function are returned to the command line. function varargout = jm_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)% varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Get default command line output from handles structurevarargout{1} = handles.output;% --- Executes on button press in pushbutton1.function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)axes(handles.axes1);mu1=1;%c´Åµ¼ÂÊ1mu2=1;%c´Åµ¼ÂÊ2w=get(handles.edit5);w=str2num(w.String);%¼«»¯ÆµÂÊa=get(handles.edit3);epsilon1=str2num(a.String);%½éÖÊ1µÄÏà¶Ô½éµç³£Êýb=get(handles.edit4);epsilon2=str2num(b.String)%½éÖÊ2µÄÏà¶Ô½éµç³£Êý;k1=w*sqrt(mu1*epsilon1);k2=w*sqrt(mu2*epsilon2);sita=get(handles.edit1);sita=str2num(sita.String);sita1=asind(k1*sind(sita)./k2);xv = 0:pi/10:20*pi;ym=xv;%plot(ym)er=0.5;for i=1:900yv = sin(xv+pi/30*i);%%>>>>²¨Ðκ¯Êýx=-xv*sind(sita);y=xv*cosd(sita);x=x+cosd(sita)*yv;y=y+sind(sita)*yv;xv1 = 0:pi/10:20*pi;yv1 = sqrt(1-er*er)*sin(xv-pi/30*i);%%>>>·´É䲨Ðκ¯Êýx1=xv1*sind(sita);y1=xv1*cosd(sita);x1=x1-2*cosd(sita)*yv1;y1=y1+sind(sita)*yv1;xv2 = 0:pi/10:20*pi;yv2 = er*sin(xv-pi/30*i);%%>>>ÕÛÉ䲨Ðκ¯Êýx2=xv2*sind(sita1);y2=xv2*cosd(sita1);x2=x2-cosd(sita1)*yv2;y2=y2+sind(sita1)*yv2;%plot(zeros(1:81))%plot(-40:0.01:40,0)%hold on%plot(0,-60:0.01:60)%hold onplot(x,y,x1,y1,x2,-y2,[-50 50],[0 0],'k',[0 0],[-50 50],'k');su=get(handles.edit2);su=str2num(su.String);sudu=1/su;pause(sudu)endfunction edit2_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit2 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit2 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end% hObject handle to pushbutton1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit3 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit3 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit3 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit3 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit1 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit1 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit5_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit2 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit2 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit5_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit8_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit8 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit8 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit8 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit8_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit8 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit10_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit2 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit2 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit10_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit4_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit4 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit4 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit4 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit4_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit4 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end。

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