沿固定轴传播的平面电磁波的研究(1)

+ （11）

当电场矢量沿x方向，波沿z方向传播时，及平面波沿固定轴传播时，（11）式可以化简为： 解得

（12） 可见电场分量既是时间的周期函数，又是空间坐标的周期函数的角频率随时间按余弦规律变化，当z为常数时

由此可以推导出频率 （13）

（14）

当t为常数时，随空间坐标z按余弦规律变化如图3： 取t=0,=0,故有

（15）

波长由k确定，有

（16）

图3

k表示波传播单位距离的相位变化，称其相位常

当为常数时，可以求出相位为常数的平面移动速度，称为相速：

= (17) 由于和k都是正数，故

，波沿+z轴方向传播。

4、结论

由以上研究可以知道电场和磁场都与波源无关，而是电场和磁场相互作用的结果，仅依靠电场和磁场随时间变化而相互激发，携带着能量以光速传播。矢量和相互正交。按照相同的正弦规律变化，有相同的频率，相同的相位，以同一传播速度同时达到一定比值的振幅。可以总结为以下几条结论： (1)

电场波和磁场波都是横波,所以电磁波也是一种横波。

(2)电和磁相互作用形成的电磁波的时间。空间周期函数为

(3)在任何时刻，、和传播方向三个矢量互相垂直，且符合右手螺旋定则。 (4)角频率和周期的关系：

。

(5)电磁波的传播频率。 (6)传播过程中电磁波的波长

(7)电磁波的传播速度为 =，仅与媒质参数有关。

参考文献

[1]汪昭仪. 平面电磁波传播的物理分析[J]. 黄山学院学报，2005年12月，第7期：24—26页. [2]杨显清、赵家升、王园. 《电磁场与电磁波》[M].国防工业出版社：2003年 53—59页. [3]王月清、华光. 《电磁场与电磁波导论》[M].电子工业出版社：2005年 154—158页.

[4]电子科技大学编写 电磁场与电磁波网上课件[EW].高等教育电子音像出版社 网络地址：

http://wenku.http://m.china-audit.com//view/e2dfa2244b35eefdc8d3330a.html，2011年9月27日

[5]小影 等 电磁波[EW]. 网络地址：http://baike.http://m.china-audit.com//view/1015.htm，2010年12月14日.

[6] SDACOME 等 波面[EW]. 网络地址：http://baike.http://m.china-audit.com//view/702162.htm，2010年9月27日