介质中的平面电磁波与色散效应( 二 )


有一种照相叫做激光全息照相,不仅反应强弱振幅,角频率,也能反应初相位,所以立体感就非常强了,这就反映了我们的初相位,这就是激光全息照相
导电媒质中的均匀平面波 方程推导
对于导电媒质来说,
波仍然沿着x方向前进,我们现在写出这个方程相应的复数形式,
我们令
这两个方程就可以进行简化
方程和介质中是一样的,但是
不一样
现在我们看这个东西,我们再写一写
现在我们看这个结果,和我们之前讨论的有什么差异
我们令
我们可以得到
这个结果如果和前者的结果相比较
从数学形式上来看,完全相似
我们把
称为等效介电常数
我们可以设想把导电媒质撤掉,换上所谓的等效理想介质
在等效介质中的传播特性和理想中的一样
我们把理想中的相应公式,换成
这就是我们分析导电媒质的一种等效思想
我们来看一下,这个
就不像理想介质中那么单纯(是一个纯虚数)
如果
是一个复数,那么
就不会是一个纯虚数,可以写成
解的讨论
解答我们仍然可以写成
但是我们现在要写出这个解答的瞬时形式
无限大的导电媒质意味着没有反射波,只有入射波
波的特征分析
我们如果把e的指数此按住不看,因子和理想介质中一样,仍然代表沿着x方向前进的波
但是我们要注意,跟刚才一样,我们说对空间任意一点来说,电场分量和磁场分量随着时间都做正弦变化,对导电媒质中来说,如果我们让
振幅不仅取决于振幅,还取决于指数次幂
意味着在导电媒质中,空间中电场磁场的振幅变得不一样了,随着前近距离的增长变得越来越小,导电媒质中的平面波是一种有衰减的正弦波
称作衰减常数
如果考虑反射波的话,也是一种衰减的正弦波
我们再看,对于我们现在的这个波,它的等相面前进的速度,我们说取决于
对这样的自变量形式,在数学上来说,这个形式没有变,等相面前进的速度是
在理想介质中,不同频率的波前进速度是一样的,究其根本原因在于
我们现在就要问在导电媒质中
会随
作线性变化吗?
如果不随着线性变化,那么速度就并不相等
我们可以证明
我们说这里的
现在的
不是
的线性函数
色散效应的讨论
两个不同频率的正弦波在导电媒质中的前进速度是不一样的
因此会出现色散效应
收敛是发散的相反词(不到一起去了)
通信里面的电磁波只是一种载波,载波就是把我有用的信息,调制到它上面,然后我们把它发射出去,我们有用的信息里的信号,有很多不同频率,声音信号含有大量不同频率分量的信号
如果有先后的话,后接受的可能不会接受到,所以就会产生畸变,也就是相位畸变
我们这里的
也是随着频率变化的,也就是振幅是会产生变化的,我们看到在导电媒质里面传播电磁波的时候,都会出现色散效应