1. FALE ELEKTROMAGNETYCZNE: WŁASNOŚCI I PARAMETRY.

1. Napisz układ równań Maxwella w postaci:

1. różniczkowej b) całkowej

E- natężenie pola elektrycznego

H- natężenie pola magnetycznego

B- indukcja magnetyczna

D- indukcja elektryczna

- całkowity ładunek objętościowy

- ładunek przestrzenny
-strumień pola magnetycznego j- gęstość prądu elektr.

2. Podaj trzy podstawowe równania materiałowe wiążące E z D, B z H, E z j

- przenikalność magnetyczna
- przenikalność magnetyczna próżni

- przenikalność elektryczna
- przenikalność elektryczna próżni

-przewodność elektryczna ośrodka

2. Zapisz ogólną postać równanie falowego

-dla ośrodka stratnego (
)

- dla ośrodka bezstratnego (
=0)

-pole elektryczne

-pole magnetyczne

gdzie

3. Zapisz ogólną postać fali płaskiej rozchodzące w kierunku osi r =(x,y,z)

1. Fala cylindryczna

2. Fala kulista

lub

5. Jaka jest wzajemna zależność wektorów k, H, E w fali płaskiej?

ω- częstość sygnału.

propagacja fali płaskiej

Wektory k, H i E są do siebie wzajemnie prostopadłe (fala elektromagnetyczna TEM):

6. Co to jest impedancja falowa ośrodka?

Jest to stosunek wartości wzajemnie prostopadłych (prostopadłych do kierunku rozchodzenia się fali) składowych pola magnetycznego i elektrycznego .

oporność falowa ośrodka.

W próżni

7. Co to jest wektor Poyntinga? Co to jest natężenie promieniowania fali elektromagnetycznej?

Wektor Poyntinga opisuje szybkość przepływu energii przez jednostkową powierzchnię płaskiej fali elektromagnetycznej

moc przeciekająca przez powierzchnię(wskazuje na kierunek przeciekania tego natężenia).

Natężenie promieniowania fali elektromagnetycznej:

8. Fala płaska spolaryzowana: eliptycznie, kołowo, lewoskrętnie, prawoskrętnie, liniowo. Zapis.

Polaryzacja liniowa - gdy wektor ma określony kierunek i zawsze leży w jednej płaszczyźnie i rzut jego końca na płaszczyznę prostopadłą do kierunku rozchodzenia się fali kreśli prostą.

Polaryzacja kołowa lub eliptyczna - płaszczyzna wektora E „obraca się” wokół kierunku rozchodzenia się światła, a koniec wektora zakreśla elipsę (lub okrąg).

Suma dwóch fal spolaryzowanych liniowo w płaszczyznach prostopadłych do siebie daje falę spolaryzowaną eliptycznie. W danym punkcie przestrzeni koniec wektora elektrycznego porusza się po elipsie (prawo- lub lewoskrętnej) opisanej parą równań:

Polaryzację eliptyczną można uważać za najogólniejszy rodzaj polaryzacji.Jej szczególnym przypadkiem jest polaryzacja liniowa(gdy
:

W przypadku gdy ϕ_x =0, ϕ_y =π/2oraz E_OX=E_OY=E_O - polaryzacja kołowa:

H

k

E