电磁波动图集锦-导电媒质中的均匀平面波

   对导电媒质,可继续沿用亥姆霍兹方程。波数\(k\)成为复数,包含相位常数\(\beta\)和衰减常数\(\alpha\):

$$k=\beta-j\alpha$$

   继续沿用沿正z方向传播,电场强度沿x轴的方向设定。

   媒质参数为:\({\varepsilon _r} = 2,{\mu _r} = 1,\sigma = 0.1\)。电导率取很小的值,便于作图展示衰减过程。

一、电场强度

   电场强度的表达式为:

\[\vec E = {\hat a_x}{E_0}{e^{-{\alpha}z}}{e^{ – j{\beta}z}}\]

   下图画出了初始振幅\(E_0=1\)时,方形区域内的电场强度矢量箭头。同时用着色方式画出了\(x=0\)平面、\(y=0\)平面上的电场强度大小。

   用二维图表达时,一般仅用着色方式显示分量大小。如\(x-z\)平面上的电场强度\(E_x\)分量如下图。

二、磁场强度

   对导电媒质,波阻抗成为复数:

$$\tilde \eta = \left| {\tilde \eta } \right|{e^{j\phi }}$$

   磁场强度的表达式为:

$$\vec H = \frac{1}{{\tilde \eta }}{\hat a_z} \times \vec E = {\hat a_y}\frac{{{E_0}}}{{\left| {\tilde \eta } \right|}}{e^{ – \alpha z}}{e^{ – j(\beta z + \phi )}}$$

   下图画出了初始电场振幅\(E_0=1\)时,方形区域内的磁场强度矢量箭头。同时用着色方式画出了\(x=0\)平面、\(y=0\)平面上的磁场强度\(H_y\)大小。

   用二维图表达时,一般仅用着色方式显示分量大小。如\(x-z\)平面上的电场强度\(H_y\)分量如下图。

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