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电磁波的复数表达式?

一般都是用cos来表示 但是没有关系了

电磁波本来就是电场和磁场在空间中的传播

因此表示的是电场,磁场强度随空间(x)和时间(t)变化的关系

在无损失的介质中传播的时候

由maxwell方程解一个二阶的偏微分方程

d^2E/dx^2+μεω^2E=0

令k^2=μεω^2

带入上式

解出微分方程的一般

E=E0(+)e^ikx+E0(-)e^-ikx

取其中一个

E=E0(-)e^-ikx(i表示虚数, E0就是A)

这个是电磁波和空间的函数

d×E=-μdH/dt(B=μH)

d×H=εdE/dt

得到

d^2E/dx^2-μεd^2E/dt^2=0

化成复数积分得

E=e^iωt

这个是E(x,t)和时间的函数

将此式乘入和空间的函数中

由因为e^iθ=cosθ+i(sinθ)

而我们取E=E0(-)e^-ikx+ωt的虚数部分(一般取实数部分)

就得到E=E0sin(-kx+ωt)

在加上初相位φ

就是

E=E0sin(-kx+ωt+φ)(电场的函数)

用同样的方法可以求磁场的

电场和磁场的关系是:

E=ηB

η=sqrt(μ/ε)

而t=0, x=0时

E=0

匿名回答于2024-05-24 20:07:15


电磁波中电场和磁场以正弦形式在空间中传播,电场的表达式为:


 ,其中,  表示电磁波的波矢,方向指向电磁波传播方向;  为电磁波的角频率。


在本科学习电磁学和电动力学时,教材中通常会以为了计算简便为由,将电场表达式由复数形式表达:  ,然后说真实的电场只取其实部即可,但很多情况下,虚数部分并不是没有意义的,取复数形式的电场形式有除了计算简便外的其它作用。

匿名回答于2024-05-09 17:38:08


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