發(fā)布時(shí)間：2017-05-27 09:26

  本文關(guān)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(lǐng)域的不斷發(fā)展,對(duì)各種材料的電磁特性的研究已經(jīng)成為熱點(diǎn)。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(duì)象,著重分析了電磁波在旋電介質(zhì)典型結(jié)構(gòu)中的傳播特性。首先,依據(jù)時(shí)諧場(chǎng)的麥克斯韋方程,分別推導(dǎo)了旋電介質(zhì)和旋磁介質(zhì)的本構(gòu)關(guān)系以及各參數(shù)的理論值。通過張量形式的本構(gòu)參數(shù)說(shuō)明了二者的電磁特性,并依據(jù)本構(gòu)關(guān)系推導(dǎo)出了回旋介質(zhì)的色散方程。然后,依據(jù)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的分布情況和分界面的邊界條件,針對(duì)兩種入射情況,分別推導(dǎo)了單一界面旋電介質(zhì)典型結(jié)構(gòu)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(duì)法拉第結(jié)構(gòu)進(jìn)行了推導(dǎo),計(jì)算了反射與透射系數(shù),并通過COMSOL數(shù)值計(jì)算,驗(yàn)證了推導(dǎo)的正確性。接著,進(jìn)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(jì)算了旋電介質(zhì)Voigt結(jié)構(gòu)中TM與TE波的導(dǎo)行條件,以及基于I型波與II型波的垂直結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)行條件,發(fā)現(xiàn)在該結(jié)構(gòu)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(jì)算了電磁波在傳播過程出現(xiàn)的Goos-Hanchen和Imbert-Fedorov效應(yīng)。推導(dǎo)了旋電介質(zhì)Voigt結(jié)構(gòu)下分界面處的GH側(cè)位移公式,得出外加磁場(chǎng)的引入將影響分界面處的GH效應(yīng),使得無(wú)論是全反射還是非全反射時(shí)都存在GH側(cè)位移。并通過MATLAB數(shù)值分析得到了各參數(shù)變化對(duì)它的影響,同時(shí)利用COMSOL仿真定性地模擬了相應(yīng)的物理情形。另外,根據(jù)IF側(cè)位移產(chǎn)生的機(jī)理,理論推導(dǎo)并圖示了旋電介質(zhì)在交界面處的IF橫向位移的表達(dá)式。
【關(guān)鍵詞】：回旋介質(zhì) 旋電介質(zhì) 電磁波 Goos-H(a|¨)nchen側(cè)位移
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(guó)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(gòu)關(guān)系的理論推導(dǎo)13-15
• 2.1.2 旋電介質(zhì)色散關(guān)系的推導(dǎo)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(gòu)關(guān)系的理論推導(dǎo)17-19
• 2.2.2 旋磁介質(zhì)色散關(guān)系的推導(dǎo)19-20
• 2.3 本章小結(jié)20-22
• 3 單一界面的反射與透射22-34
• 3.1 Voigt結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的旋電介質(zhì)的分界面25-26
• 3.2.2 由Voigt結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的旋電介質(zhì)的分界面28-30
• 3.3.2 數(shù)值結(jié)果討論30-31
• 3.3.3 COMSOL仿真分析31-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 電磁波在旋電介質(zhì)波導(dǎo)中的傳播特性34-42
• 4.1 Voigt結(jié)構(gòu)旋電介質(zhì)的波導(dǎo)模式34-38
• 4.1.1 橫磁波(TM波)的導(dǎo)行條件35-37
• 4.1.2 橫電波(TE波)的導(dǎo)行條件37-38
• 4.2 垂直結(jié)構(gòu)旋電介質(zhì)的波導(dǎo)模式38-40
• 4.2.1 垂直結(jié)構(gòu)旋電介質(zhì)的極化波特性38-39
• 4.2.2 垂直結(jié)構(gòu)旋電介質(zhì)波導(dǎo)的導(dǎo)行條件39-40
• 4.3 本章小結(jié)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(cè)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(cè)位移56-62
• 5.2.1 IF位移產(chǎn)生的機(jī)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(jié)62-64
• 6 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果70-74
• 學(xué)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(xué);2016年

  本文關(guān)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(hào)：399532