第,5,章 均匀平面波在无界媒质中的传播,电磁场与电磁波,*,电子科技大学,编写,高等教育出版社,&,高等教育,电子音像,出版社,出版,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,1,5.2,电磁波的极化,5.2.,1,极化的概念,5.2.,2,线极化波,5.2.,3,圆极化波,5.2.,4,椭圆极化波,5.2.,5,极化波的分解,5.2.,6,极化波的工程应用,15.2 电磁波的极化5.2.1 极化的概念 5.,2,5.2.,1,极化的概念,波的极化表征在空间给定点上电场强度矢量的取向随时间变,化的特性,是电磁理论中的一个重要概念。,在电磁波传播空间给定点处，电场强度矢量的端点随时间变化的轨迹。,波的极化,25.2.1 极化的概念 波的极化表征在空间给定,3,一般情况下，沿,+,z,方向传播的均匀平面波 ，,其中,电磁波的极化状态取决于,E,x,和,E,y,的振幅之间和相位之间的关系，分为：,线极化、圆极化、椭圆极化,。,极化的三种形式,线极化,：电场强度矢量的端点轨迹为一直线段,圆极化,：电场强度矢量的端点轨迹为一个圆,椭圆极化,：电场强度矢量的端点轨迹为一个椭圆,3 一般情况下，沿+z 方向传播的均匀平面波,4,5.2.,2,线极化波,随时间变化,条件,：或,合成波电场的模,合成波电场与,+,x,轴的夹角,特点,：合成波电场的大小随时间变化但其矢,端，轨 迹与,x,轴的夹角始终保持不变。,结论,：任何两个同频率、同传播方向且极化方向互相垂直的,线极化波，当它们的相位相同或相差为,时，其合,成波为线极化波。,常数,45.2.2 线极化波随时间变化 条件：,5,5.2.,3,圆极化波,则,条件,：,合成波电场的模,常数,合成波电场与,+,x,轴的夹角,随时间变化,特点,：,合成波电场的大小不随时间改变，但方向却随时间变,化，电场的矢端在一个圆上并以角速度,旋转,。,结论,：任何两个同频率、同传播方向且极化方向互相垂直的,线极化波，,当它们的振幅相同、相位差为,/2,时，,其合成波为圆极化波。,55.2.3 圆极化波则 条件：合成波电场的模,6,右旋圆极化波,o,E,x,y,x,E,E,y,a,左旋圆极化波,o,x,E,y,x,E,y,E,a,右旋圆极化波,：,若,y,x,/2,，则电场矢端的旋转方向,与电磁波传播方向成右手螺旋关系，称为右旋圆极化波,左旋圆极化波,：,若,y,x,/2,，则电场矢端的旋转方向,电磁波传播方向成左手螺旋关系，称为左旋圆极化波,6右旋圆极化波oExyxE Eya 左旋圆极化波oxEyxE,7,其它情况下，令,，,由,5.2.,4,椭圆极化波,可得到,特点,：,合成波电场的大,小,和方向都随时间,改变，其端点在一,个椭圆上旋转。,7其它情况下，令，由5.2.4 椭圆极化波可得到 特点,8,合成波极化的小结,线极化：,0,、,。,0,，在,1,、,3,象限；,，在,2,、,4,象限。,椭圆极化：,其它情况。,0 ,，左旋；,0,，右旋。,圆极化：,/2,，,E,x,m,E,y,m,。,取,“,”,，左旋,圆极化,；取,“,”,，右旋圆极化,。,电磁波的极化状态取决于,E,x,和,E,y,的振幅,E,x,m,、,E,y,m,和相位差,y,x,对于,沿,+,z,方向传播的均匀平面波：,8 合成波极化的小结 线极化：,9,例,5.2.1,说明下列均匀平面波的极化方式。,(2),(3),(4),解,：,（,1,）,（,2,）,（,3,）,（,4,）,左旋圆极化波,右旋圆极化波,线极化波,左旋椭圆极化波,(1),9 例5.2.1 说明下列均匀平面波的极化方式。(,10,5.2.,5,极化波的分解,任何一个线极化波都可以表示成旋向相反、振幅相等的两圆极化波的叠加,即,任何一个椭圆极化波也可以表示成旋向相反、振幅不等的两圆极化波的叠加，即,任何一个线极化波、圆极化波或椭圆极化波可分解成两个线极化波的叠加,105.2.5 极化波的分解任何一个线极化波都可以表示成,11,电磁波的极化在许多领域中获得了广泛应用。如：,5.2.,6,极化波的工程应用,在雷达目标探测的技术中，利用目标对电磁波散射过程中改变,极化的特性实现目标的识别,无线电技术中，利用天线发射和接收电磁波的极化特性，实现,最佳无线电信号的发射和接收。,在光学工程中利用材料对于不同极化波的传播特性设计光学偏,振片等等,11电磁波的极化在许多领域中获得了广泛应用。如：5.2.,谢谢观看！,2020,谢谢观看！,