Электромагнитные поля и волны. Маслов М.Ю. - 13 стр.

UptoLike

Составители: 

13
~
ст
I
ст
I
ст
пр
j
t
D
jH
r
r
r
r
+
+=rot
3
21
0
0
0
ϕϕϕ
i
zm
i
ym
i
xm
m
eAzeAyeAxA
++=
- комплексная амплитуда вектора
A
.
Поскольку уравнения Максвелла содержат только линейные операции, в случаях, в
которых параметры среды не зависят от поля, формальная замена соответствующих вели-
чин их комплексными изображениями не меняет вида этих уравнений (все линейные опе-
рации могут проводиться раздельно над действительной и мнимыми частями комплексных
величин).
Уравнения
Максвелла
для
монохроматического
поля выглядят следующим образом.
Первое уравнение Максвелла:
m
a
mm
EiEH
+=
ωεσ
rot . (23)
Группировка слагаемых в правой части позволяет выделить общий сомножитель
m
a
a
m
EiiH
=
ωε
σ
ωε
1rot , (24)
где
=
a
a
~
a
i
ωε
σ
εε
1
-
комплексная
диэлектрическая
проницаемость
,
учитывающая
инерцион
-
ность
процессов
имеющих
место
в
веществе
,
связанных
с
воздействием
электрического
поля
.
Аналогичным
образом
записывается
второе
уравнение
Максвелла
для
монохромати
-
ческого
поля
:
=
m
a
m
HiE
~
rot
µω
. (25)
Взятие
операции
дивергенции
от
обеих
частей
(23)
и
(25)
позволяет
легко
показать
,
что
третье
и
четвертое
уравнения
для
монохроматического
поля
выводятся
соответственно
из
первого
и
второго
.
При
записи
уравнений
Максвелла
под
вектором
плотности
тока
проводимости
подра
-
зумевается
плотность
тока
,
который
возникает
в
проводящей
среде
под
воздействием
элек
-
трического
поля
.
Однако
,
помимо
это
-
го
тока
,
в
рассматриваемой
области
пространства
могут
существовать
и
такие
токи
,
которые
сами
являются
ис
-
точниками
возникновения
в
этой
об
-
ласти
электромагнитного
поля
,
и
,
к
то
-
му
же
,
они
считаются
известными
.
Эти
токи
принято
называть
сторонними
.
Аналогично
вводятся
сторонние
заряды
.
С
учетом
сторонних
источников
уравнения
Максвелла
в
имеют
вид
:
стст
EEjEj
r
r
r
r
r
σσσ
+=+=
         •                                                                                                      •
         →        →                    →                    →                                                   →
                               iϕ1                 iϕ 2                 iϕ 3
         A m = x 0 Axm e             + y 0 Aym e          + z 0 Azm e          - комплексная амплитуда вектора A .

         Поскольку уравнения Максвелла содержат только линейные операции, в случаях, в
которых параметры среды не зависят от поля, формальная замена соответствующих вели-
чин их комплексными изображениями не меняет вида этих уравнений (все линейные опе-
рации могут проводиться раздельно над действительной и мнимыми частями комплексных
величин).
         Уравнения Максвелла для монохроматического поля выглядят следующим образом.
         Первое уравнение Максвелла:
             •             •               •
             →             →               →
         rot H m = σ E m + iωε a E m .                                                                                    (23)
         Группировка слагаемых в правой части позволяет выделить общий сомножитель
              •                                    •
             →                        σ       →
         rot H m      = iωε a 1 − i           E m ,                                                                   (24)
                                     ωε a      
     ~                σ       
где ε a = ε a 1 − i           - комплексная диэлектрическая проницаемость, учитывающая инерцион-
                     ωε a      
ность процессов имеющих место в веществе, связанных с воздействием электрического поля.
         Аналогичным образом записывается второе уравнение Максвелла для монохромати-
ческого поля:
              •                       •
             →                  ~    →
         rot E m = −iω µ a H m .                                                                                         (25)
         Взятие операции дивергенции от обеих частей (23) и (25) позволяет легко показать,
что третье и четвертое уравнения для монохроматического поля выводятся соответственно
из первого и второго.
         При записи уравнений Максвелла под вектором плотности тока проводимости подра-
зумевается плотность тока, который возникает в проводящей среде под воздействием элек-
трического поля. Однако, помимо это-
го тока, в рассматриваемой области                                                      I ст
                                                                                                                  r
пространства могут существовать и                                                                     r   r      ∂D   r
                                                                                    ~             rot H = j пр +    + j ст
такие токи, которые сами являются ис-                                     ст                                     ∂t
                                                                    I
точниками возникновения в этой об-                                                               r     r r          r     r
                                                                                                 j = σ E + j ст = σ E + σ E ст
ласти электромагнитного поля, и, к то-
му же, они считаются известными. Эти токи принято называть сторонними. Аналогично
вводятся сторонние заряды.
         С учетом сторонних источников уравнения Максвелла в имеют вид:


                                                                               13