均勻電磁平面波介質交界面折射的場分布圖

圖片來自視頻[Lecture 21 (EM21) -- Surface waves](https://www.youtube.com/watch?v=wIIABIU3tRw)

紅色波峰,藍色波谷
  • n為折射率,對非磁性介質,n = \sqrt{ \epsilon_r },即根號下相對介電常數(shù)
  • 電磁波從波密(n大)到波疏(n小)介質,傳播方向(白色)與分界面法線(紫色)的夾角變大
  • n大(波密)的介質中由于相對介電常數(shù)大,電磁波波數(shù)大(k = \omega * \sqrt{ \epsilon \mu}),而電磁波相速(即傳播速度 v_p = 1 / \sqrt{ \epsilon \mu})小,波長( \lambda = 2*\pi / k)小
  • 在圖中,n大的介質中波看上去比較,是波長小的緣故
  • 在入射角( \theta_1 )小于臨界角( \theta_c = \arcsin{ n_2 / n_1} )時,電磁波在交界面既有折射(透射),又有反射,圖中反射波并沒有畫出。而當入射角大于臨界角時,會發(fā)生全反射,但此時,介質2(透射區(qū))中還存在透射波,即表面波(第三個入射情況),在法線方向上表面波按指數(shù)衰減,但與歐姆損耗引起的衰減不同,沿法線方向沒有能量損耗。
  • 表面波一般集中在分界面附近,沿分界面?zhèn)鞑?/strong>。
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