电动力学 电磁波在介质界面上反射和折射.ppt

第四章第二节 电磁波在介质界面 上的反射和折射 电磁波入射到介质界面,发生反射和 折射。反射和折射的规律包括两个方面 (1)入射角、反射角和折射角的关系 (2)入射波、反射波和折射波的振幅 比和相对相位 任何波动在两个不同界面上的反射和折 射现象属于边值问题,它是由波动的基本 物理量在边界上的行为确定的,对电磁波 来说,是由E和B的边值关系确定的。因此, 研究电磁波反射、折射问题的基础是电磁 场在两个不同介质界面上的边值关系。 下面应用电磁场边值关系来 分析反射和折射的规律。 1.反射和折射定 E,)=0 一般情况下 H 电磁场的边 值关系 D-D (B2-B)=0 式中σ和α是面自由电荷、电流密度。这组 边值关系是麦克斯韦方程组的积分形式应用 到边界上的推论。在绝缘介质界面上,G=0 a=0 因在一定频率情形下,麦氏方程组不是完全独立 的,由第 式可导出其他两式。与此相应,边 值关系式也不是完全独立的,由第 式可以导 出其他两式。 因此,在讨论时谐电磁波时,介质界面 上的边值关系只需考虑以下两式 方×(E2-E)=0 ,-应1)=0 虽然介质中B是基本物理量,但由于H直接和自 由电流相关,而且边界条件也由H表出,所以在研 究电磁波传播问题时,往往用H表示磁场较为方便