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1、第十二章 电磁波第1页，本讲稿共13页振荡方程：振荡方程：其解其解2.振荡方程：振荡方程：简谐振动！简谐振动！2其中其中第2页，本讲稿共13页求法与弹簧振子同求法与弹簧振子同由由t=0初始初始 、值可求出值可求出 、值。值。3、能量、能量3第3页，本讲稿共13页1.电磁波源电磁波源 根据麦克斯韦理论：变化的磁场与变化的电场根据麦克斯韦理论：变化的磁场与变化的电场 图示图示 L C振荡电路振荡电路能否作为电磁波源？能否作为电磁波源？不能！不能！电场、磁场分别集中在电容器、自感线圈中。电场、磁场分别集中在电容器、自感线圈中。赫兹实验：赫兹实验：1、提高、提高 2、开放电路、开放电路202 电磁波电
2、磁波 太低，辐射功率很小。太低，辐射功率很小。4BrEr相互激发由近及远传播形成电磁波。相互激发由近及远传播形成电磁波。第4页，本讲稿共13页 天线天线(直线振荡电路直线振荡电路)振荡电偶极子振荡电偶极子振荡电偶极子振荡电偶极子电磁波源的典型模型电磁波源的典型模型2.振荡电偶极子周围的电磁场振荡电偶极子周围的电磁场（1）线分布线分布 线线绕极轴圆周线绕极轴圆周线第5页，本讲稿共13页振荡偶极子周围的电磁场振荡偶极子周围的电磁场线线腰形闭合线腰形闭合线球面波球面波6第6页，本讲稿共13页振荡电偶极子辐射振荡电偶极子辐射球面电磁波球面电磁波 沿沿方向方向沿经线振荡沿经线振荡沿纬线振荡沿纬线振荡特点
3、特点：（：（1）横波）横波（2）振幅振幅演示演示：电磁场分布；传输线上电压驻波。：电磁场分布；传输线上电压驻波。最大最大7第7页，本讲稿共13页3.电磁波的性质及平面电磁波方程电磁波的性质及平面电磁波方程性质：性质：1 电磁波是横波电磁波是横波且且2 345或或波速波速真空中真空中折射率折射率HE8第8页，本讲稿共13页平面电磁波方程平面电磁波方程其中其中例例1.已知真空中电磁波的电场表达式已知真空中电磁波的电场表达式求（求（1）的振幅、频率、波长、波速、传播方向？的振幅、频率、波长、波速、传播方向？（2）的表达式的表达式?解：（解：（1）沿沿Z正向传播正向传播xyzErHrEHu9u第9页，
4、本讲稿共13页（2）沿沿 轴振动轴振动 且且讨论：若波沿讨论：若波沿Z反向传播，方程如何？反向传播，方程如何？其中其中10 xyzErHru第10页，本讲稿共13页4.电磁波的能量及电磁波的能量及能流密度矢量能流密度矢量（1）能量密度）能量密度周期平均值周期平均值（2）能流密度矢量）能流密度矢量 （玻印廷矢量）（玻印廷矢量）大小等于单位时间穿过垂直于波传播方向单位面积的能量。大小等于单位时间穿过垂直于波传播方向单位面积的能量。方向沿波传播方向（即方向沿波传播方向（即 方向）。方向）。rs11第11页，本讲稿共13页12平均能流密度（电磁波强度或辐射强度）平均能流密度（电磁波强度或辐射强度）第12页，本讲稿共13页第13页，本讲稿共13页