(4.112)
Подставляя значение из (4.112) в (4.106) и сравнивая с (4.112) имеем
(4.113)
Характеристическое сопротивление
(4.114)
Из выражений (4.112) и (4.113) видно, что векторы и взаимно перпендикулярны также, как и . По модулю , а разность фаз между ними составляет ± 900. Эти три условия всегда указывают на наличие круговой поляризации волны.
Комплексные амплитуды волны с правой поляризацией
(4.115)
где ; ; .
Фазовая скорость волны
(4.116)
Комплексные амплитуды волны с левой поляризацией
(4.117)
где ; ; ; .
Эффект Фарадея
Рассмотрим распространение плоской однородной линейно поляризованной волны в направлении оси z в гиротропной среде без потерь .
Положим, что при z = 0 линейно поляризованная волна имеет вектор направленный вдоль оси x. Волну с линейной поляризацией всегда можно представить как две волны с круговой поляризацией правого и левого вращения с одинаковыми значениями амплитуд
(4.118)
при z = 0.
При дальнейшем распространении в гиротропной среде эти волны имеют разные фазовые скорости и фазовые постоянные
(4.119)
Введем среднее значение фазовой постоянной
(4.120)
Из выражений (4.119) и (4.120) видно, что
b+ = b0 - R; b- = b0 + R, где (4.121)
Величина R называется постоянной Фарадея.
Гиромагнитное отношение gм связывает частоту ферромагнитного резонанса с величиной постоянного подмагничивающего поля Н0.
fр = gм H0 , (4.122)
где gм = 35,18 кГц м / А.
Вектор намагниченности М0 связан с величиной внутреннего постоянного подмагничивающего поля выражением
B = m0 H0 + M0
и определяется маркой материала. Обычно при больших значениях Н0 вектор М0 равен по величине намагниченности насыщения.
При произвольном значении z выражение (4.118) принимает вид
(4.123)
Из последнего выражения видно, что вектор Н по мере распространения волны вдоль оси z поворачивается на угол
q = Rz
При распространении волны в обратном направлении направление поворота вектора относительно положительного направления оси z не меняется. Следовательно, при отражении прямой волны и возвращение в начало координат (z=0) угол q удваивается.
Явление вращения плоскости поляризации при распространении волны в гиротропных средах называется эффектом Фарадея.
Распространение плоской однородной волны вдоль оси x.
Случай поперечной намагниченности феррита
В системе уравнений (4.103) положим
(4.124)
что приведет к следующим соотношениям
,
(4.125)
Система уравнений (4.125) распадается на две группы независимых уравнений, каждая из которых описывает отдельную волну. Одна из волн имеет две составляющие , другая волна имеет три составляющих . Первая волна называется обыкновенной волной, вторая - необыкновенной.
Обыкновенная волна
(4.126)
где .
Обыкновенная волна по своим свойствам не отличается от плоской однородной среды, распространяющейся в среде с параметрами ma = m0mz и .
В необыкновенной волне согласно (4.125)
поэтому
(4.127)
где .
Здесь - эквивалентная относительная магнитная проницаемость для необыкновенной волны.
На рис. 4.5. показаны векторы поля обыкновенной и необыкновенной волн.
Рис. 4.5. Ориентация векторов поля в обыкновенной и необыкновенной волнах.
ГЛАВА 5
ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТЬНЫХ ВОЛН
Решение многих практических задач связано с отысканием электромагнитного поля в двух средах, разделенных границей раздела. Попадая на границу раздела электромагнитная волна может частично или полностью от нее отражаться, частично или полностью перейти в другую среду. При падении электромагнитной волны на тела ограниченных размеров, сравнимых с длиной волны, или на границу раздела сложной формы рассматривается явление дифракции электромагнитных волн.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.