1-2平面电磁波的性质
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Optics
一 电磁波的产生与传播
变化的电磁场在空间以一定的速度传 播就形成电磁波. 1 T 2 π LC 2π LC
+ Q0 +
+
L
C
Q0
振荡电偶极子
9
Optics
不同时刻振荡电偶 极子附近的电场线
振荡电偶极子附近的电磁场线
p p0 cost
B
c
c
+ -
+ + + +
E
E
B
c
10
c
极轴 Optics
E
传播方向
H p0 r
p0 2 sin
r E (r , t ) cos (t ) 4π r u 2 p0 sin r H (r , t ) cos (t ) 4πr u
u 1
11
（3）坡印廷矢量 S （辐射能流密度）
Optics
辐射能流密度：单位时间通过垂直于 传播方向上单位面积的辐射能量。
S wu
w ——电磁场能量密度，u ——电磁波波速
1 2 1 2 w we wm E H 2 2
由
Optics
u
1
E H
得
u 2 2 S E H 2 1 E H H E 2
EH
考虑到S与u方向相同，则其矢量式 为
Optics
S EH
H
电磁波强度为
E
S
2 I S EH E
Optics
三 电磁波的能量
辐射能 以电磁波的形式传播出去的能量. 电磁波的能流密度 S wu 1 w we wm (E 2 H 2 ) 电磁场能量密度 2 u 2 2 S (E H ) EH 2
又 u 1 /
H E
电磁波的能流密度(坡印廷)矢量 S E H
15
Optics
电磁波的能流密度(坡印廷)矢量 S E H
平面电磁波能流密度 1 平均值 S E0 H 0 2 振荡偶极子的平均 辐射功率 2 4 p0 4 p 12πu
E
S
H
16
一 电磁波的产生与传播
变化的电磁场在空间以一定的速度传 播就形成电磁波. 1 T 2 π LC 2π LC
+ Q0 +
+
L
C
Q0
振荡电偶极子
9
Optics
不同时刻振荡电偶 极子附近的电场线
振荡电偶极子附近的电磁场线
p p0 cost
B
c
c
+ -
+ + + +
E
E
B
c
10
c
极轴 Optics
E
传播方向
H p0 r
p0 2 sin
r E (r , t ) cos (t ) 4π r u 2 p0 sin r H (r , t ) cos (t ) 4πr u
u 1
11
（3）坡印廷矢量 S （辐射能流密度）
Optics
辐射能流密度：单位时间通过垂直于 传播方向上单位面积的辐射能量。
S wu
w ——电磁场能量密度，u ——电磁波波速
1 2 1 2 w we wm E H 2 2
由
Optics
u
1
E H
得
u 2 2 S E H 2 1 E H H E 2
EH
考虑到S与u方向相同，则其矢量式 为
Optics
S EH
H
电磁波强度为
E
S
2 I S EH E
Optics
三 电磁波的能量
辐射能 以电磁波的形式传播出去的能量. 电磁波的能流密度 S wu 1 w we wm (E 2 H 2 ) 电磁场能量密度 2 u 2 2 S (E H ) EH 2
又 u 1 /
H E
电磁波的能流密度(坡印廷)矢量 S E H
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Optics
电磁波的能流密度(坡印廷)矢量 S E H
平面电磁波能流密度 1 平均值 S E0 H 0 2 振荡偶极子的平均 辐射功率 2 4 p0 4 p 12πu
E
S
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