第12章电磁波作业答案
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2.一广播电台的平均辐射功率20kW，假定辐射的能量均 与分布在以电台为球心的半球面上，那么距离电台为 5 2 10km处的电磁波的平均辐射强度为 3 .18 10 Wm 3.一列电磁波的波长为0.03m，电场强度幅值E0＝ 10 -1 10 30V.m ，则该电磁波的频率为 Hz，其磁感应强度B 的幅值为 10 7，平均辐射强度为 1.19 W.m-2 。
1.某广播电台的天线可视为偶极辐射，原发射频率为 v 若将发射频率提高到 4v ，其辐射强度为原来的（）倍 A. 16 B. 8 C. 32 D. 256
2.在某广播电台附近电场强度的最大值为Em，则该处磁 感应强度最大值为（） A. Em/c2 B. c2Em C. Em/c D. cEm
3. 一功率为P的无线电台，A点距电台为rA，B点距电台 为rB，且rB ＝2 rA ，若电台各方向作等同辐射，则场强 幅值EA:EB为（） A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1
r E E 0 cos (t ) u
r 、H H 0 cos (t ) u
，则其振幅E0、
B
D
E0 H 0 ; S E0 H 0
0 E0 0 H 0 ; S
1 E0 H 0 2
6.关于电磁波和机械波的性质比较，下列说法不正确的是
A. 都可以在真空中传播 B. 都可以产生衍射、干涉现象 C. 能量由近及远向外传播 D. 都可以产生反、折射现象 二、填空题 1.一列平面电磁波，在真空中传播，则它是横波；波 1 速c= ; 空间某一点的电场强度和磁场强度的方向 0 0 相互垂直；相位相同。
4. 设在真空中沿着Z轴负方向传播的平面电磁波其磁场强 z 度的波的表达式为 H x H 0 cos (t ) ，则电场强度的波 c 的表达式为（）
A C
z E y 0 0 H 0 cos (t ) c z E y 0 0 H 0 cos (t ) c
7.坡印廷矢量 S 的物理意义是： ，其定义式为 S E H
单位时间内通过垂直传播方向单位面积的辐射能 8.一电磁波在空气中通过某点时，该点某一时刻的电场 强度E=100V/m，则同时刻的磁场强度H= 0.265A.m-1;电 磁能密度w＝8.85 10 8 J m 3，能流密度的大小S＝26.5W.m-2 9. 有一氦氖激光器，它所发射的激光功率为10mW，设 发射的激光为圆柱形光束，圆柱截面的直径为2mm,则 激光的最大电场强度为1 .55 10 3 V m 1，最大磁场强度 为 4 .13 A m 1。 E02 P 1
I S 1 2 d 4 2 E0 H 0 20c
三、计算题
(2) 设
(3)
2. 已知在某一各向同性介质中传播的线偏振光，其电 x 15 E E cos 10 ( t ) SI单位） E0 0.08V m 0 场分量为 z （ 0.8c c为真空光束。试求:(1) 介质的折射率； (2) 光波的频 率；(3)磁场分量的幅值；(4)平均辐射强度。 c c 1.25 解: (1) 由u=0.8c, n u 0 . 8c 14 15 5 10 HZ (2) 由 2 10 得，
（ 3） H 0 E0 E0 1 7 4 π 10 H/m u 0 .8 c 0 4 H 0 2 .65 10 A/m 1 （4）S E 0 H 0 1 .06 10 5 W/m 2 2
B D
z E x 0 0 H 0 cos (t ) c z E x 0 0 H 0 cos (t ) c
5. 在均匀媒质中，沿 r 方向传播的平面电磁波的方程
为 H0与平均能流密度 S 的关系为（）
A E0 H 0 ; S E0 H 0 C
1 Leabharlann Baidu E0 H 0 ; S E0 H 0 2
4.一列电磁波在真空中沿Z轴传播，设某点的电场强度： -1 E 900 cos( 2 t ) V.m ，则该点的磁场强度表达式为 x 6 -1 A.m H 。 ) y 2 .39 cos( 2t
6
5.有一氦氖激光器发出功率为10mW的激光，设发出的 激光为圆柱形光束，圆柱横截面的直径为2mm，则激光 束的坡印廷矢量的平均值为 3 .18 10 3 Wm 2 。 6.在电磁波的传播空间中，任一点的E和H的方向及波的 传播方向之间的关系 三者相互垂直，或右手螺旋定则
1.某广播电台的天线可视为偶极辐射，原发射频率为 v 若将发射频率提高到 4v ，其辐射强度为原来的（）倍 A. 16 B. 8 C. 32 D. 256
2.在某广播电台附近电场强度的最大值为Em，则该处磁 感应强度最大值为（） A. Em/c2 B. c2Em C. Em/c D. cEm
3. 一功率为P的无线电台，A点距电台为rA，B点距电台 为rB，且rB ＝2 rA ，若电台各方向作等同辐射，则场强 幅值EA:EB为（） A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1
r E E 0 cos (t ) u
r 、H H 0 cos (t ) u
，则其振幅E0、
B
D
E0 H 0 ; S E0 H 0
0 E0 0 H 0 ; S
1 E0 H 0 2
6.关于电磁波和机械波的性质比较，下列说法不正确的是
A. 都可以在真空中传播 B. 都可以产生衍射、干涉现象 C. 能量由近及远向外传播 D. 都可以产生反、折射现象 二、填空题 1.一列平面电磁波，在真空中传播，则它是横波；波 1 速c= ; 空间某一点的电场强度和磁场强度的方向 0 0 相互垂直；相位相同。
4. 设在真空中沿着Z轴负方向传播的平面电磁波其磁场强 z 度的波的表达式为 H x H 0 cos (t ) ，则电场强度的波 c 的表达式为（）
A C
z E y 0 0 H 0 cos (t ) c z E y 0 0 H 0 cos (t ) c
7.坡印廷矢量 S 的物理意义是： ，其定义式为 S E H
单位时间内通过垂直传播方向单位面积的辐射能 8.一电磁波在空气中通过某点时，该点某一时刻的电场 强度E=100V/m，则同时刻的磁场强度H= 0.265A.m-1;电 磁能密度w＝8.85 10 8 J m 3，能流密度的大小S＝26.5W.m-2 9. 有一氦氖激光器，它所发射的激光功率为10mW，设 发射的激光为圆柱形光束，圆柱截面的直径为2mm,则 激光的最大电场强度为1 .55 10 3 V m 1，最大磁场强度 为 4 .13 A m 1。 E02 P 1
I S 1 2 d 4 2 E0 H 0 20c
三、计算题
(2) 设
(3)
2. 已知在某一各向同性介质中传播的线偏振光，其电 x 15 E E cos 10 ( t ) SI单位） E0 0.08V m 0 场分量为 z （ 0.8c c为真空光束。试求:(1) 介质的折射率； (2) 光波的频 率；(3)磁场分量的幅值；(4)平均辐射强度。 c c 1.25 解: (1) 由u=0.8c, n u 0 . 8c 14 15 5 10 HZ (2) 由 2 10 得，
（ 3） H 0 E0 E0 1 7 4 π 10 H/m u 0 .8 c 0 4 H 0 2 .65 10 A/m 1 （4）S E 0 H 0 1 .06 10 5 W/m 2 2
B D
z E x 0 0 H 0 cos (t ) c z E x 0 0 H 0 cos (t ) c
5. 在均匀媒质中，沿 r 方向传播的平面电磁波的方程
为 H0与平均能流密度 S 的关系为（）
A E0 H 0 ; S E0 H 0 C
1 Leabharlann Baidu E0 H 0 ; S E0 H 0 2
4.一列电磁波在真空中沿Z轴传播，设某点的电场强度： -1 E 900 cos( 2 t ) V.m ，则该点的磁场强度表达式为 x 6 -1 A.m H 。 ) y 2 .39 cos( 2t
6
5.有一氦氖激光器发出功率为10mW的激光，设发出的 激光为圆柱形光束，圆柱横截面的直径为2mm，则激光 束的坡印廷矢量的平均值为 3 .18 10 3 Wm 2 。 6.在电磁波的传播空间中，任一点的E和H的方向及波的 传播方向之间的关系 三者相互垂直，或右手螺旋定则