27.Математическая запись векторов поля плоской волны, распространяющейся под углом к осям координат.

1)

2 )

3)

4)Вектор не совпадает с x,y,z.

28.Поляризация векторов поля. Виды поляризации.

1)Линейная поляризация:Волны назыв линейно поляриз, если при z = const конец вект Е с течением врем перемещ вдоль отрезка прямой линии, а вел вектора изм-ся от –Е0 до Е0.а) б) в) , Если ,то Е по лин б 2)Круговая поляризация: В фиксир точке вектор Е, оставаясь неизм по вел, вращ-ся с частотой вокруг направ z0. Конец вектора Е при этом опис окр. = - будет вращаться в пространстве

Крутится в сторону отстающей

п о фазе составляющей.

Условие: Сдвиг по фазе кратный

3)Эллиптическая поляризация.

В фиксированной точке пространства конец вектора Е описывает эллипс. Волны такого типа принято называть эллиптически поляризованными.

S – коэффициент эллиптичности

0 Выводы: 1)Из суммы 2 лин поляриз можно получить круг-ю. 2)Люб круг поляр можно раз-ть на 2 лин. 3)2 круговые, вращ-ся в раз стор, в дают лин.

29. Волновые явления на границе раздела двух сред при падении норм- поляриз плоской волны. Законы Снел. Коэфф Френеля.

Г раничные условия :

1 закон Снелл: Угол пад равен углу отр. (т.к. углы )

2 закон Снел: Отн синуса угла преломл к синусу угла пад равно отн-му показ прел-я сред .

Коэффициенты Френеля:

Разделим все члены равенств на , получим

В итоге, получаем:

30. Волновые явления на границе раздела двух сред при падении параллельно- поляризованной плоской волны. Законы Снеллиуса. Коэффициенты Френеля.

Г раничные условия :

31. Явление полного прохождения мощности падающей волны во вторую среду. При опред условиях падающая волна без отражения полностью проходит во вторую среду. Угол падения, соответствующий этому случаю, называют углом Брюстера.

Нормальная поляризация , следовательно

Для обычных диэлектриков Следовательно отсюда следует, что угла Брюстера не существует.

Параллельная поляризация - для параллельно-поляризованной волны угол Брюстера существует.

32. Полное внутреннее отражение при падении плоской волны на границу раздела двух сред. Структура поля. Основные свойства. Понятнее о направ волнах типа н и е.

Для возник полного отр необход вып двух усл: 1)2 среда должна быть опт менее пл по срав с 1 (k2<k1 или n2<n1) 2)угол пад должен быть больше крит (

поле в верх пол-пр-ве:

Свойства поля в верхнем полупространстве:

Амплитуда: - зависит от х и изменяется по закону стоячей волны.

Направляемые волны:

33. Падение плоской волны на поверхность идеального металла.

34. Принцип действия диэлектрического и металлического волноводов.

Диэл-ий волновод - это стержень из диэл-ого материала, в котором могут распр э/м волны с малыми потерями. Для волн мм диапазона это полистирол неполярные диэлектрики. Э/м волна может распр внутри стержня, отр от его границ под углом полного внутр отраж. Как и в метал волноводе, при интерф-и образ-ся направ волны - моды. При этом нет пот мощ в мет, но имеют место потери в диэл. Эти потеривелики, поэтому диэл волноводы получили применение для передачи сигнала на мм волнах на короткие расстояния (1-10м).

Мет-кий волновод это полую мет-я трубка круглого или прямоуг сеч. Плоская (для прямоугольного волновода) или цилиндрическая (для круглого) электромагнитные волны могут распространяться по волноводу, отражаясь от стенок. В результате интерференции отраженных под определенными углами волн образуются направляемые волновые структуры с синусоидальным или близким к нему распределением поля в поперечном сечении. При этом амплитуды направляемых волн описываются функциями от поперечных координат. Такие волновые структуры называются модами (от англ. mode). В кабеле эти моды оказались мешающими, паразитными. В волноводе же при отсутствии центрального провода уже не может распространяться "кабельная" волна, но одна из мод может быть использована для передачи сигнала. Одномодовый режим работы можно осуществить, например, для круглого волновода при 1,3d < l < 1,7d, где d - внутренний диаметр волновода. Заметим, что здесь l = c / f. Она неравна длине волны моды в волноводе, которая имеет другое значение.

Из указанного условия видно, что в одномодовом режиме волновод может работать только в полосе частот, причем для каждой полосы частот необходим свой волновод. Ниже этой полосы волны (моды) вообще не могут распространяться в волноводе, а выше начинают распространяться другие моды, возникает многоволновость.

Металлические волноводы получили применение в качестве линий передачи см и мм волн. При уменьшении длины волны уменьшаются поперечные размеры волновода и возрастают потери мощности волны в стенках. Поэтому для волн с длинами порядка миллиметра и короче волноводы применяются лишь на очень короткие расстояния.