本文關鍵詞：電磁波在回旋介質(zhì)中傳播特性的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著電磁波研究領域的不斷發(fā)展,對各種材料的電磁特性的研究已經(jīng)成為熱點。本文主要研究了電磁波在旋電介質(zhì)和旋磁介質(zhì)這兩種回旋介質(zhì)中的傳播特性以及其中的特殊物理現(xiàn)象。其中以旋電介質(zhì)作為主要研究對象,著重分析了電磁波在旋電介質(zhì)典型結構中的傳播特性。首先,依據(jù)時諧場的麥克斯韋方程,分別推導了旋電介質(zhì)和旋磁介質(zhì)的本構關系以及各參數(shù)的理論值。通過張量形式的本構參數(shù)說明了二者的電磁特性,并依據(jù)本構關系推導出了回旋介質(zhì)的色散方程。然后,依據(jù)電場、磁場的分布情況和分界面的邊界條件,針對兩種入射情況,分別推導了單一界面旋電介質(zhì)典型結構的反射與透射特性。發(fā)現(xiàn)電磁波從各向同性介質(zhì)入射與從旋電介質(zhì)入射的這兩種情況下,分界面處的反射與透射特性存在差異。此外,本文首次對法拉第結構進行了推導,計算了反射與透射系數(shù),并通過COMSOL數(shù)值計算,驗證了推導的正確性。接著,進一步分析電磁波在雙界面即旋電介質(zhì)條中的傳播特性。分別計算了旋電介質(zhì)Voigt結構中TM與TE波的導行條件,以及基于I型波與II型波的垂直結構中的導行條件,發(fā)現(xiàn)在該結構下,反射波與入射波雖有不同的旋轉(zhuǎn)方向但卻有相同的橢圓率。最后,本文計算了電磁波在傳播過程出現(xiàn)的Goos-Hanchen和Imbert-Fedorov效應。推導了旋電介質(zhì)Voigt結構下分界面處的GH側位移公式,得出外加磁場的引入將影響分界面處的GH效應,使得無論是全反射還是非全反射時都存在GH側位移。并通過MATLAB數(shù)值分析得到了各參數(shù)變化對它的影響,同時利用COMSOL仿真定性地模擬了相應的物理情形。另外,根據(jù)IF側位移產(chǎn)生的機理,理論推導并圖示了旋電介質(zhì)在交界面處的IF橫向位移的表達式。
【關鍵詞】：回旋介質(zhì) 旋電介質(zhì) 電磁波 Goos-H(a|¨)nchen側位移
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN011
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-12
• 1.1 研究背景10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)況10-11
• 1.3 課題意義及主要研究方法11-12
• 2 電磁波在回旋介質(zhì)中的傳播12-22
• 2.1 旋電介質(zhì)的基本特性12-17
• 2.1.1 旋電介質(zhì)本構關系的理論推導13-15
• 2.1.2 旋電介質(zhì)色散關系的推導15-17
• 2.2 旋磁介質(zhì)的基本特性17-20
• 2.2.1 旋磁介質(zhì)本構關系的理論推導17-19
• 2.2.2 旋磁介質(zhì)色散關系的推導19-20
• 2.3 本章小結20-22
• 3 單一界面的反射與透射22-34
• 3.1 Voigt結構下旋電介質(zhì)中的兩種波22-24
• 3.1.1 橫磁波(TM波)的色散方程23-24
• 3.1.2 橫電波(TE波)的色散方程24
• 3.2 Voigt結構下旋電介質(zhì)的反射與透射24-28
• 3.2.1 由各向同性介質(zhì)入射到Voigt結構的旋電介質(zhì)的分界面25-26
• 3.2.2 由Voigt結構的旋電介質(zhì)入射到各向同性介質(zhì)的分界面26-28
• 3.3 法拉第結構下旋電介質(zhì)的反射與透射28-33
• 3.3.1 由各向同性介質(zhì)入射到Faraday結構的旋電介質(zhì)的分界面28-30
• 3.3.2 數(shù)值結果討論30-31
• 3.3.3 COMSOL仿真分析31-33
• 3.4 本章小結33-34
• 4 電磁波在旋電介質(zhì)波導中的傳播特性34-42
• 4.1 Voigt結構旋電介質(zhì)的波導模式34-38
• 4.1.1 橫磁波(TM波)的導行條件35-37
• 4.1.2 橫電波(TE波)的導行條件37-38
• 4.2 垂直結構旋電介質(zhì)的波導模式38-40
• 4.2.1 垂直結構旋電介質(zhì)的極化波特性38-39
• 4.2.2 垂直結構旋電介質(zhì)波導的導行條件39-40
• 4.3 本章小結40-42
• 5 典型的物理現(xiàn)象42-64
• 5.1 旋電介質(zhì)表面的Goos-Hanchen側位移42-56
• 5.1.1 由各向同性介質(zhì)入射到旋電介質(zhì)交界面處的GH位移43-49
• 5.1.2 由旋電介質(zhì)入射到各向同性介質(zhì)交界面處的GH位移49-56
• 5.2 旋電介質(zhì)表面的Imbert-Fedorov側位移56-62
• 5.2.1 IF位移產(chǎn)生的機理57-59
• 5.2.2 圓極化波由各向同性介質(zhì)入射到旋電介質(zhì)交界面處的IF位移59-62
• 5.3 本章小結62-64
• 6 結論64-66
• 參考文獻66-70
• 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果70-74
• 學位論文數(shù)據(jù)集74

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1 董圓圓;電磁波在回旋介質(zhì)中傳播特性的研究[D];北京交通大學;2016年

  本文關鍵詞：電磁波在回旋介質(zhì)中傳播特性的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：399532