电磁场与电磁波-第四版-第五章-ppt幻灯片课件.ppt

词语：瞬时 拼音：shùn shí 解释：1.霎时;立刻。 词语：范围 拼音：fànwéi 解释：效法。《易·繫辞上》：“范围天地之化而不过。”韩康伯注：“范围者，拟范天地而周备其理也。”孔颖达疏：“范谓模范，围谓周围……言法则天地以施其化。”《周书·庾信传论》：“故能范围天地，纲纪人伦。”宋蔡絛《铁围山丛谈》卷一：“其文曰：范围天地，幽赞神明，保合太和，万寿无疆。”明唐顺之《与万思节主事书》：“近见一二儒者，亦有意象数之学，然不得其传，则往往以儒者范围天地之虚谈，而欲盖过畴人布算积分之实用。”界限。明宋濂《＜刘兵部诗集＞序》：“非良师友示之以轨度，约之以范围，不能有以择其精师友良矣。”清赵翼《瓯北诗话·七言律》：“格式既定，如一朝令甲，莫不就其范围。”限制；概括。宋王安石《祭先圣文》：“学者范围于覆燾之中，而不足以酬高厚之德。”明方孝孺《学礼斋记》：“孔子所以与阴阳同其化者，固足以陶铸百王，而范围三代。”清龚自珍《尊命》：“君有父之严，有天之威，有可知，有弗可知，而范围乎我之生。”郭沫若《蒲剑集·庄子与鲁迅》：“时间也不能范围它，空间也不能范围它，它是无终无始，无穷无际，周流八极，变化不居。” 词语：频带 拼音：píndài 解释：在电磁波或声波波谱中的一段波长范围。 5.5.1 等离子体(děnglízǐtǐ)中的平面波 自然界中等离子体很多，位于地球上空 60 ~ 2000 公里处的电离层就是这种等离子体。此之外，还有太阳、流星余迹、火箭喷出的废气、电弧以及燃烧(ránshāo)的火焰等也都是等离子体。 5.5 均匀平面波在各向异性媒质(méizhì)中的传播 等离子体是电离了的气体，它由大量带负电的电子、带正电的离子以及中性粒子组成。 等离子体的基本特征之一是带负电的电子与带正电的离子具有相等的电量，因而等离子体在宏观上仍是电中性的。 * 第五十二页，共62页。 分析等离子体中电磁波传播的方法是把等离子体等效(děnɡ xiào)看成介质。首先通过电磁场与等离子体之间相互作用的物理过程，求出电离层的等效(děnɡ xiào)的介电常数，然后，再讨论平面波在这种电各向异性媒质中的传播特性。 当电磁波在等离子体中传播时，等离子体中的电子和离子在电磁场的作用(zuòyòng)下运动形成电流，这种由带电粒子运动形成电流称为运流电流，这一运流电流决定等离子体的等效介电常数。 如果有一个较强的外加恒定磁场作用于等离子体使其磁化，这时等离子体显示电各向异性的特点，其等效(děnɡ xiào)介电常数是一个张量。 * 第五十三页，共62页。 设外加的恒定磁场为 B0 ，时变磁场为 B(t) , 若 B(t) << B0 ，仅需考虑恒定磁场 B0 及时变电场 E(t) 对于(duìyú)等离子体的作用。 在恒定(héngdìng)磁场 B0 及时变电场 E(t) 的作用下，电子的运动方程为： 对于(duìyú)正弦电磁场，上述方程为 电子质量 电子电量 为电子回旋频率 * 第五十四页，共62页。 式中 设等离子体每单位体积内电子数目为N，则运流电流密度为 ，代入麦克斯韦第一方程，得 说明：当不存在外加磁场、即 时， 、 此时(cǐ shí)，等离子体的等效介电常数为一标量，等离子体呈各向同性特性。所以，外加恒定磁场是使等离子体呈各向异性的原因。 等离子体的等效介电常数的张量 —— 等离子体频率 * 第五十五页，共62页。 电磁波在磁化等离子体中的传播特性与波的传播方向有关，一般情况下很复杂。这里(zhèlǐ)只讨论沿外加恒定磁场方向传播均匀平面波。设均匀平面波的电场表达式为 写成矩阵(jǔ zhèn)形式为 * 第五十六页，共62页。 当 由此可解得 当 左旋圆极化波 右旋圆极化波 结论：当电磁波沿外加磁场方向(fāngxiàng)通过等离子体时，将出现两个圆 极化波，一个为左旋圆极化波，一个为右旋圆极化波，且两个圆 极化波的相速不一样。 * 第五十七页，共62页。 法拉第旋转(xuánzhuǎn)效应 一个直线极化波可以分解为两个(liǎnɡ ɡè)振幅相等、旋转方向相反的 圆极化波。在磁化等离子体中，由于两个(liǎnɡ ɡè)圆极化波的相速不相 等，在传播一段距离后，合成波 的极化面已不在原来的方向，即 电磁波的极化在面磁化等离子体 内以前进方向为轴而不断旋转， 如图所示，这种现象称为法拉第 旋转效应。 * 第五十八页，共62页。 5.5.1 铁氧体中的平面波 铁氧体是一种磁性材料，其磁导率很高，但电导率很低，介电常