Составители:
отрицательном направлении оси 0z с той же фазовой скоростью V. Эту волну
называют отраженной волной, так как причиной ее появления может явиться
отражение падающей волны от какой-либо плоской преграды.
В выражениях (4.11) Е
0
пад
и Е
0
отр
- амплитуды векторов напряженности
электрического поля в падающей и отраженной волнах соответственно, а
ψ
пад
,ψ
отр
- их начальные фазы, т.е. фазы в сечении z = 0 при t = 0. Эти величины,
будучи постоянными интегрирования, могут быть определены только из
граничных условий – заданных значений векторов Е и Н на какой-либо
плоскости z = const. Иначе говоря, для их определения надо знать параметры
источника, возбудившего падающую волну, и вид преграды, вызвавшей
появление отраженной волны. В идеальном диэлектрике амплитуды векторов
поля в падающей и отраженной волнах не изменяются с изменением параметра
z, т.е. волны распространяются без затухания.
Из выражений (4.11) следует, что зависимость векторовЕ иН в
падающей и отраженной волнах от пространственной переменной z
подчиняется такому же гармоническому закону, что и их зависимость от
временной переменной t. Причем в падающей волне векторыЕ иН
изменяются вдоль z синфазно, а в отраженной волне – противофазно (рис 4.1).
При этом векторыЕ иН в обеих волнах ориентированы так, что в любом
сечении z = const вектор Пойнтинга (П), равный векторному произведениюЕ
на Н, направлен в сторону распространения соответствующей волны. Этот
результат, имеющий глубокий физический смысл, формально обусловлен тем,
что характеристическое сопротивление плоской однородной волны,
распространяющейся в диэлектрике, является вещественной величиной.
На рис 4.1 изображены «картины поля» падающей и отраженной волн
для фиксированного момента времени t
1
. С течением времени эти картины
перемещаются вдоль оси 0z навстречу друг другу с фазовой скоростью V . При
этом в любой плоскости z = const напряженности электрического и магнитного
полей изменяются во времени по гармоническому закону с временным
периодом Т:
T = 1 / f = 2π / ω , где f = ω / 2π, Гц – частота . (4.15)
Пространственный период изменения поля вдоль оси 0z, определяемый
как расстояние, на котором фаза в фиксированный момент времени изменяется
на 2π , называется длиной волны λ . По определению kλ = 2π, откуда
λ = 2π / k . (4.16)
С учетом формул (4.13) и (4.15) получаем
λ = 2πV / ω = V / f = V⋅T , (4.17)
т.е длину волны можно трактовать как рассстояние, которое волна,
двигаясь с фазовой скоростью V, проходит за промежуток времени, равный
одному периоду колебаний Т.
Из выражений (4.15) и (4.16) следует:
ω = 2π/ T , радиан / ед.времени ;
(4.18)
31
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
