均匀平面波在空间中的传播

均匀平面波是指电磁波的场矢量只沿着它的传播方向变化，在与波传播方向垂直的无限大平面内，电场强度E和磁场强度H的方向、振幅和初相位都保持不变

均匀平面波在无界空间中的传播

• 理想介质中的均匀平面波
  • 均匀平面波：等相位面上，电场和磁场的方向、振幅都保持不变的平面波
  • 波阻抗：也称为本征阻抗或特性阻抗，只与媒质的特性有关，是媒质的固有属性。单位为Ω。
  • 无限大的无损耗媒质中的均匀平面电磁波的特点
    • 电磁波为横电磁波，电场分量、磁场分离和电磁波的传播方向三者相互正交，并满足右手螺旋关系
    • 媒质的特性阻抗为实数，电场分量和磁场分量同相
    • 是一个无衰减的等幅行波
    • 电场能量密度等于磁场能量密度
    • 相速只与介质性质有关，能量传播速度等于相速度
  • 沿任意方向传播的电磁波的各项参数
• 均匀平面波在导电媒质中的传播
  • 有损耗媒质中的均匀平面电磁波的特点
    • 电磁波仍为横波，电场分量、磁场分量和电磁波的传播方向三者相互正交，并满足右手螺旋关系
    • 相速度与频率有关，损耗媒质为色散媒质
    • 媒质的特性阻抗为复数，电场分量和磁场分量间存在相位差
    • 电磁波是一个衰减的行波
    • 平均磁场能量密度大于平均电场能量密度
  • 群速与色散
    • 色散媒质：相速度随频率发生变化，群速度不等于相速度
      • 群速度小于相速度 -> 正常色散
      • 群速度大于相速度 -> 反常色散
    • 非色散媒质：相速度与频率无关，群速度等于相速度
• 电磁波的极化
  • 电磁波极化的概念
    • 把空间给定点上，电场强度矢量的大小和方向随时间变化的特性称为电磁波的极化，并用电场强度矢量的端点在空间描绘出的轨迹来表示。
  • 三种极化方式
    • 线极化
    • 圆极化
    • 椭圆极化
      • 除线极化和圆极化以外的所有极化
  • 圆极化的两个方向
    • 右旋圆极化，满足右手螺旋定则
    • 左旋圆极化，满足左手螺旋定则