波动方程要点分析

波动方程要点分析如果在所考虑的区域内自由电荷的体密度为零(ρ=0),且媒质是均匀、线性、各向同性的,则由这些条件下的麦克斯韦方程组及本构关系可以导得上述式子称为广义波动方程或基尔霍夫方程

式中的“▽”称为哈密顿算符

在直角坐标系中在自由空间或绝缘良好的介质中,电导率可以忽略不计,即σ=0,于是E和H的微分方程成为称为波动方程或达朗贝尔方程

波动方程的解是在空间中一个沿特定方向传播的电磁波

对于电磁波传播问题的分析,都可归结为在给定的边界条件和初始条件下求波动方程的解

标量波动方程 应用直角坐标系可以把③写成即把矢量波动方程分解成三个标量波动方程,每个方程中只含一个知函数

但只有在应用直角坐标系时才能得到这样的结果,在其它坐标系中,通过分解而得的三个标量方程都具有复杂的形式

亥姆霍兹方程 在场源按正弦规律随时间变化的条件下,场量也是同频率的正弦函数,可以用相量表示

由相量形式的麦克斯韦方程组出发,可以推导出相量形式的波动方程:式中:式⑧与⑨又称亥姆霍兹方程

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