1、第六章 习题第1页6.1有一频率为100MHz、沿y方向极化均匀平面波从空气(x0区域)中垂直入射到位于x0理想导体板上,设入射波电场Ei振幅为10V/m,试求(1)入射波电场Ei和磁场Hi复矢量 (2)反射波电场Er和磁场Hr复矢量 (3)合成波电场E1和磁场H1复矢量 (4)距离导体平面最近合成波电场E1为零位置 (5)距离导体平面最近合成波电场H1为零位置 解:(1)第2页则入射波电场Ei和磁场Hi复矢量分别为(2)反射波电场Er和磁场Hr复矢量分别为(3)合成波电场E1和磁场H1复矢量分别为第3页(4)对于E1(x),当x0时E1(0)0,在空气中第一个零点发生在(5)对于H1(x),
2、为磁场在空气中第一个零点。第4页6.2有一均匀平面波沿z方向传输,其电场强度矢量为(1)应用麦克斯韦方程组求相伴磁场H(2)若在波传输方向上z0处放置一无限大理想导体板,求 z0区域中合成波电场E1和磁场H1(3)求理想导体表面电流密度解:(1)将已知电场写成复数形式第5页第6页写成瞬时值表示式(2)均匀平面波垂直入射到理想导体平面上会产生全反射,反射波电场为第7页即z0区域内反射波电场为与之相伴反射波磁场为所以z0区域内合成波电场E1和磁场H1第8页一样(3)理想导体表面电流密度为第9页6.8已知z0区域中媒质220、r210、r24,角频率5108rad/s均匀平面波从媒质1垂直入射到分界
3、面上。设入射波是沿x轴方向线极化波,在t0,z0时,入射波电场振幅为2.4V/m试求(1)1和2 (2)反射系数 (3)媒质1电场E1(z,t)(4)媒质2电场E2(z,t)(5)t5ns时媒质1磁场H1(1,t)值 解:(1)第10页(2)(3)电场方向为ex方向第11页或(4)第12页(4)第13页6.17z0区域中为导电媒质(媒质220.004S/m、20pF/m、r5H/m),均匀平面波从媒质1垂直入射到分界面上。试求(1)1和1 (2)反射系数 (3)反射波电场Erx (4)透射波电场Etx解:(1)由题知1为自由空间,2为损耗媒质第14页(2)(3)第15页(4)第16页6.25均
4、匀平面波从 0、4 0入射到与空气分界面上。试求(1)希望在分界面上产生全反射,应该采取多大入射角(2)若入射波是圆极化波,而只希望反射成为单一直线极化波,应以什么入射角入射。解(1)电磁波是从稠密媒质入射到稀疏媒质,只要入射角大于或等于临界角,就可产生全反射。(2)圆极化波可分解为平行极化和垂直极化两个分量,当入射角等于布儒斯特角时,平行极化分量产生全透射,这么反射波中只有垂直极化分量。第17页6.29有一正弦均匀平面波从空气斜入射到位于z0理想导体平面上。其电场强度复数形式为试求(1)如社波频率f与波长 (2)入射波电场与磁场瞬时表示式 (3)入射角 (4)反射波电场和磁场复数形式 (5)介质1中总电场和磁场复数形式 解:(1)由题知入射波波矢量波长为频率为第18页(2)入射波传输方向单位矢量为入射波磁场表示为第19页(3)(4)由斯奈尔反射定律有而垂直极化波对理想导体平面斜入射时,反射系数为1,反射波电场为第20页相伴磁场为合成波磁场为(5)合成波电场为第21页