Принцип Гюйгенса-Френеля.
полное ЭМП в точках наблюдения является результатом суперпозиции всех элементарных волн (сферических), которые создаются в этой точке сторонними источниками в объеме dV. На поверхности S можно ввести эквивалентные (вторичные) источники. каждый элемент поверхности S, окружающей сторонние источники, можно рассматривать как вторичный источник новой сферической волны, а поле в точке наблюдения как суперпозицию этих элементарных вторичных полей.
Каждый малый элемент волны воспринимается как новый источник.
Элемент Гюйгенса.
Это есть элемент dS волновой поверхности бегущей волны, линейные размеры которой много меньше длины S<<l2, которую можно считать плоской и в пределах которой `Нt,`Еt=const.
Вводится для удобства анализа излучений (это элементарный излучатель).
ЭМП элемента Гюйгенса.
Суммируя эл. и маг. составляющую векторов получаем пол элемента Гюйгенса.
Однородные плоские волны в безграничной изотропной среде.
Понятие плоской волны.
Это приближение, в природе их нет. Любой излучатель в однородной среде излучает сферическую волну. Фронт волны может измениться.
y=const - фазовый фронт волны
Аm=const - амплитудный фронт волны
Поверхность, в которой в каждой точке фаза имеет одно и тоже значение, называется фазовым фронтом волны.
Однородная плоская волна ( y=const, Аm=const), Е и Н в любой точке фронта волны одинаковы и по величине и по направлению.
монохроматическую ЭМВ, волновые поверхности которой представляют собой параллельные друг другу плоскости, называют плоской волной.
Поляризация векторного поля.
Поляризация определяет з-н изменения направления и величины вектора Е (Н) за период колебания.
· линейная
· круговая
· эллиптическая
Линейная поляризация.
Линейно - поляризованной ЭМВ называют волну, у. которой направление колебаний Е (Н) в любой точке пространства остаются неизменными в течение времени, т.е. вектор Е(Н) в любой момент времени направлен вдоль линии.
Плоскость поляризации - плоскость, проходящая через вектор Пойнтинга и Е (неподвижна при лин. поляризации). Ее излучают элементарные эл. излучатели.
Эллиптическая поляризация.
Вектор Е за период в любой точке пространства описывает эллипс. вращение Е происходит в сторону отставания по фазе.
Все ЭМП имеют какой-либо вид поляризации, но есть и неполяризованные (лампы накала). Монохроматическое поле всегда поляризованное.
Волновые явления на границе раздела 2х сред.
На любой границе раздела, в любом ЭМП должны выполняться граничные условия, если существует ЭМП, а также должны выполняться з-ны преломления и отражения.
`Е°=`Еm°e-azе-jbz - ур-ие ЭМВ, распространяющейся по координате z. Если волна распространяется по координате s
`Е°=`Еm°е-jbs
S=`S0`R - скалярное произведение орт вектора `R
`S0=`x0cosx+`y0cosh+`z0cosz- вектор выражен в прямоугольной системе координат
`R=`x0x+`y0у+`z0z
S=xcosx+ycosh+zcosz
`Е°=`Еm°e-jk(xcosx+ycosh+zcosz) - ур-ие ЭМВ, распространяющейся по направлению S
`Еm=`Еe-jy - компл. амплитуда к- волновое число, к°=wÖeа°mа
eа°=eа(1-jtgd), Zc=Ömа/eа - основные параметры среды
Ур-ие плоской волны на границе 2х диэл.
Плоскость падения - плоскость, проходящая через нормаль и вектор Пойнтинга падающей волны.
sin(`n-qотр)=sinqотр. (по ф-лам привидения)
Линейная поляризация:
· Параллельная: Е в пл-ти падения®Е½½
· нормальная: Е ^ пл-ти падения®Е^
На любой границе раздела, в любой точке границы, если $ ЭМП, выполняются граничные условия.
Е1t=Е2t, Н1t=Н2t,Еz+Еzотр= Еzпр,Ну+Нуотр= Нупр.
Ур-ия для падающей, отраженной, преломленной волн.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.