2.3 Біртекті изотроптық ортада өткізгіштік нөлден ерекшеленетін тегіс толқын

Нөлден ерекшеленетін өткізгіштік ортада электромагниттік толқындардың энергиясы қозу және өткізгіштік тоғын қолдау үшін біртіндеп ішінара жұмсалады. Бұл кезде ортада диэлектрлік және магниттік жоғалтулар кездесуі мүмкін. Онда:

(2.22)

(2.23)

Бұл жағдайда формула бойынша шешу алдыңғы параграфтағы мәліметтермен сәйкес келеді.

(2.24)

(2.25)

Физикалық мәнін анықтау үшін лездік берілгенге көшеміз:

, (2.26)

. (2.27)

комплекстік тұрақты орналастыру  -дың тұрақты мәні:

 — оның негізгі бөлімі, мағынасы k-гі мәнімен бір , толқын фазасының радианда толқындық жолы 1 метр болғандағы өзгеруін көрсетеді;

 — жалған бөлімі . Толқын амплитудасының 1 метр жолында қанша рет төмендеуін көрсетеді..

Ортадағы жоғалту соңғы өткізгіште болғанын қарастырамыз(тек Джоулевтық жоғалту):

и ,

(2.28)

 и  үшін берілгенін алу үшін , квадратқа тұрғызамыз және келесі формуланы аламыз :

, (*)

_(2.29)

Екінші теңдеуде жалған бөлімін алып және бірінші бөлімге қойамыз:

, _(2.30)

_(2.31)

Квадраттық теңдеуді шешеміз:

,

. (2.32)

Сол жағында квадратқа орнатқан мәні тұрғандықтан, бұл қатынаста "+" мәні есептелінеді. Онда:

,

Осы жерден аламыз: (2.33)

Жүйені қолданып (*), жалған бөлімі

. _(2.34)

(2.32)-ны (*) қойамыз.

,

. _(2.35)

Сол бөлімі квадратқа орналғандықтан, оң бөлімі теріс болмайды. Аламыз :

,

_(2.36) Экспоненциальдық көбейткішті анализдаймыз. Қойып : _{осы мәнді алуға болады}. Физикалық нақтылық бірінші және екінші туынды болады. Біріншісі z ось оң бағытта таралған өшу толқынына сәйкес, ал соңғысы - z ось теріс бағыттағы. Демек , тегіс толқындық өріс жоғалту ортасында таралатын , келесі жүйеде көрсетіледі:

_(2.37)

Осы жағдайда ортаның сипаттамалық кедергісі комплекстік өлшем болып табылады.

. _(2.38)

,

_(2.39)

мұндағы - диэлектикалық жоғалтудың тангенс бұрышы.

Тең фазаның беті z =const теңдеуімен анықталады. Тең амплитуданың беті тең фазаның бетімен сәйкес келеді, қарастырылып отырған процесс тегіс біртекті толқын болып табылады.

Өрістің құраушысы бар, толқынның таралу бағыты өзара-ортогональдық және перпендикулярлық, ол көлденең болады. Толқынның амплитудасы таралу барысында экспоненциальды азайтады. Осы жағдайда магниттік өрістің құраушысы электрлік бұрыштан 0 қалып отыр

Электромагниттік толқынның негізгі сипаттамаларын қарастырамыз.

Фазалық жылдамдығы төмендегі теңдеуге тең

_(2.40)

Бұл теңдеуден шығатыны, >k, фазалық жылдамдық ортада жоғалтумен аз фазалық жылдамдық ортада жоғалтусыздан қарағанда, себебі .

Фазалық жылдамдық жиілік функциясы болып табылады. Жиіліктің өсуіне байлынысты tg азаяды және фазалық жылдамдық жоғарылайды. Фазалық жылдамдық ортаның өткізгішіне байланысты. Өткізгіштің өсуі tg жоғарылайды және фазалық жылдамдық азаяды.

Толқын ұзындығы осылай анықталады

_(2.41)

Жүйеден (2.41) көрінеді,  ортада жоғалту аз болса  бұл ортада жоғалту болмайды. Өткізгіштің өсуіне байланысты tg өседі және  азаяды. Толқын таралуы эенргия тасымалы арқылы жүргізіледі. Пойнтинг векторы

_(2.42)

Энергия таралу жылдамдығын есептейміз

_(2.43)

Ең басты принципиальдық айырмашылығы V_ф , V_Э , z_с ортада жоғалтусыз әрбір жиілікте өзгеріссіз және ортаның электродинамикалық параметрімен анықталады. Ортада жоғалтумен бұл параметрлер жиіліктің функциясы болады. Электромагниттік толқынның параметрлерінің жиіліктен байланысы дисперсия деп атайды, ал жанасымды ортада диспергирлік деп атайды. Дисперсия жоғалтуы жоқ ортада болуы мүмкін, егер бірде бір электродинамикалық параметрлер жиілік функциясы болса.

Электромагниттық толқынның нақты ортадағы екі жағдайын қарастырамыз, тегіс толқынның нақты диэлектрлік және металлдық параметрлерін анықтаймыз.