Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lektsia05_2013.pdf
Скачиваний:
50
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
1.39 Mб
Скачать

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Отношение плотности тока проводимости к плотности тока смещения равно

 

J~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ = "!

@D

@t

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Отношение плотности тока проводимости к плотности тока смещения равно

~

J

~ =

@D

@t

"!

По отношению этих токов и определяется, к какому классу веществ следует относить среду при распространении электромагнитных волн. Важны не только значения " и , но и частоты !. На разных частотах одно и то же вещество может проявлять различные свойства.

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Среду можно представить в виде простой схемы, состоящей из конденсатора и сопротивления, соединенных параллельно, между которыми распределен полный ток в среде.

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Среду можно представить в виде простой схемы, состоящей из конденсатора и сопротивления, соединенных параллельно, между которыми распределен полный ток в среде.

Если проводимость велика, то большая часть тока проходит через сопротивление; если реактанс !" мал, то основная часть тока проходит по емкостной цепи в виде тока смещения.

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Среду можно представить в виде простой схемы, состоящей из конденсатора и сопротивления, соединенных параллельно, между которыми распределен полный ток в среде.

Если проводимость велика, то большая часть тока проходит через сопротивление; если реактанс !" мал, то основная часть тока проходит по емкостной цепи в виде тока смещения.

При !" среду относим к проводникам, при !" к полупроводящим средам, при !" к диэлектрикам.

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Среду можно представить в виде простой схемы, состоящей из конденсатора и сопротивления, соединенных параллельно, между которыми распределен полный ток в среде.

Если проводимость велика, то большая часть тока проходит через сопротивление; если реактанс !" мал, то основная часть тока проходит по емкостной цепи в виде тока смещения.

При !" среду относим к проводникам, при !" к полупроводящим средам, при !" к диэлектрикам.

Частота, при которой токи проводимости и смещения равны называется

граничной частотой: !ГР = .

"

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

На высоких частотах ! !ГР из-за преобладания токов смещения среда проявляет свойства диэлектрика для распространяющейся электромагнитной волны. На низких частотах ! !ГР в среде преобладают токи проводимости и ее можно рассматривать как проводник.

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

На высоких частотах ! !ГР из-за преобладания токов смещения среда проявляет свойства диэлектрика для распространяющейся электромагнитной волны. На низких частотах ! !ГР в среде преобладают токи проводимости и

ее можно рассматривать как проводник.

Пример

Рассмотрим медь:

Проводимость = 5:8 107 сименс метр

9

>

>

>

>

=

фарада >

>

Диэлектрическая проницаемость " = 9 10 12 >

>

;

метр

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

На высоких частотах ! !ГР из-за преобладания токов смещения среда проявляет свойства диэлектрика для распространяющейся электромагнитной волны. На низких частотах ! !ГР в среде преобладают токи проводимости и

ее можно рассматривать как проводник.

Пример

 

 

 

 

Рассмотрим медь:

 

 

 

 

Проводимость

= 5:8 107

сименс

9

метр

 

 

 

 

>

 

 

 

 

>

 

 

 

 

>

 

 

12

фарада

=

 

 

 

>

 

 

 

 

>

Диэлектрическая проницаемость

" = 9 10

 

метр

>

 

>

 

 

 

 

>

;

1018

"! частота

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

На высоких частотах ! !ГР из-за преобладания токов смещения среда проявляет свойства диэлектрика для распространяющейся электромагнитной волны. На низких частотах ! !ГР в среде преобладают токи проводимости и

ее можно рассматривать как проводник.

Пример

 

 

 

 

Рассмотрим медь:

 

 

 

 

Проводимость

= 5:8 107

сименс

9

метр

 

 

 

 

>

 

 

 

 

>

 

 

 

 

>

 

 

 

 

>

 

 

 

 

=

Диэлектрическая проницаемость

" = 9 10 12

фарада

>

метр

 

 

 

 

>

 

 

 

 

>

 

 

 

 

>

 

 

 

 

;

1018

"! частота

f 6 1016

Гц (до области ультрафиолета) !

 

 

> 100

"!

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

На высоких частотах ! !ГР из-за преобладания токов смещения среда проявляет свойства диэлектрика для распространяющейся электромагнитной волны. На низких частотах ! !ГР в среде преобладают токи проводимости и ее можно рассматривать как проводник.

Пример

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим медь:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проводимость

= 5:8 107

сименс

9

 

 

1018

метр

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

12

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

"!

частота

 

 

 

фарада

> )

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

Диэлектрическая проницаемость

" = 9 10

 

метр

>

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

;

f 6 1016

 

 

Гц (до области ультрафиолета) !

 

> 100 ! проводник

"!

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

На высоких частотах ! !ГР из-за преобладания токов смещения среда проявляет свойства диэлектрика для распространяющейся электромагнитной волны. На низких частотах ! !ГР в среде преобладают токи проводимости и ее можно рассматривать как проводник.

Пример

Рассмотрим медь:

 

Проводимость

= 5:8 107

сименс

9

 

 

1018

 

метр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"!

частота

 

 

 

 

 

 

 

 

фарада

> )

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

Диэлектрическая проницаемость

" = 9 10

 

 

метр

>

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

f 6 1016

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

Гц (до области ультрафиолета) !

 

 

> 100 ! проводник

 

"!

 

f > 1020

Гц (рентгеновские лучи и выше) !

 

 

 

< 100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"!

 

 

 

 

 

 

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Вводные замечания

Электромагнитные волны в среде " 6= 0, 6= 0, 6= 0

Волновое уравнение

Электромагнитные волны в диэлектриках

Волновое уравнение в средах с потерями

Электромагнитные волны в проводниках Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

Критерий разделения сред на диэлектрики и проводники

На высоких частотах ! !ГР из-за преобладания токов смещения среда проявляет свойства диэлектрика для распространяющейся электромагнитной волны. На низких частотах ! !ГР в среде преобладают токи проводимости и ее можно рассматривать как проводник.

Пример

Рассмотрим медь:

 

Проводимость

= 5:8 107

сименс

9

 

 

1018

 

метр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"!

частота

 

 

 

 

 

 

 

 

фарада

> )

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

Диэлектрическая проницаемость

" = 9 10

 

 

метр

>

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

f 6 1016

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

Гц (до области ультрафиолета) !

 

 

> 100 ! проводник

 

"!

 

f > 1020

Гц (рентгеновские лучи и выше) !

 

 

 

< 100 ! диэлектрик

 

 

 

 

 

"!

 

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]