![表面等离子体的传播_第1页](http://file4.renrendoc.com/view/180848e3151fcb7909589d5c9392571f/180848e3151fcb7909589d5c9392571f1.gif)
![表面等离子体的传播_第2页](http://file4.renrendoc.com/view/180848e3151fcb7909589d5c9392571f/180848e3151fcb7909589d5c9392571f2.gif)
![表面等离子体的传播_第3页](http://file4.renrendoc.com/view/180848e3151fcb7909589d5c9392571f/180848e3151fcb7909589d5c9392571f3.gif)
![表面等离子体的传播_第4页](http://file4.renrendoc.com/view/180848e3151fcb7909589d5c9392571f/180848e3151fcb7909589d5c9392571f4.gif)
![表面等离子体的传播_第5页](http://file4.renrendoc.com/view/180848e3151fcb7909589d5c9392571f/180848e3151fcb7909589d5c9392571f5.gif)
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
表面等离子体的传播第一页,共三十六页,2022年,8月28日一、推导最直观的波传播的亥姆霍兹方程第二页,共三十六页,2022年,8月28日麦克斯韦方程组:由于没有自由电荷:带入得到:第三页,共三十六页,2022年,8月28日(亥姆霍兹方程)即即:(波动方程)任一质点处电场最时间变化满足:由于该模型满足:第四页,共三十六页,2022年,8月28日二、推导波矢在z方向的分量第五页,共三十六页,2022年,8月28日(只强调Z方向的亥姆霍兹方程)波矢在Z方向的分量即:第六页,共三十六页,2022年,8月28日三、推导表面等离子体波的两个模式:TE模式、TM模式第七页,共三十六页,2022年,8月28日针对此模型,存在一下关系:第八页,共三十六页,2022年,8月28日第九页,共三十六页,2022年,8月28日TM模式TE模式对于我们这个模型不存在TE模式的波,具体原因如下:非0非0具体详见电动力学(第三版)133页第十页,共三十六页,2022年,8月28日四、推导不存在TE模式波第十一页,共三十六页,2022年,8月28日代入TE模式波方程得到:此波在金属与介质材料界面处,有:Z>0:介质区域Z<0:金属区域设:第十二页,共三十六页,2022年,8月28日代入得到:则:只能存在:由于电场y方向的分量和磁场x方向的分量在z=0的交界处连续具体详见电动力学(第三版)28页又存在:第十三页,共三十六页,2022年,8月28日不存在TE模式的波在模型中!第十四页,共三十六页,2022年,8月28日五、讨论TM模式波在良导体和介质交界处的传播第十五页,共三十六页,2022年,8月28日下面讨论下TM模式波在金属和介质交接处的传播设:以上推导的TM模式波满足的方程:代入得到:第十六页,共三十六页,2022年,8月28日Z>0:介质区域Z<0:金属区域第十七页,共三十六页,2022年,8月28日同刚才推导不存在TE波一样,在z=0的界面处存在电场磁场连续Z方向的波矢满足(在第二节中推导过)第十八页,共三十六页,2022年,8月28日一般的介质的介电常数分为3类:1.各项同性2.各项异性3.随w变化表面等离子体波(TM模式)的波矢随不同的频率w变化的函数:第十九页,共三十六页,2022年,8月28日图中实线代表波矢为实数,虚线表示波矢为虚数。通过电场传播的表达式也可以看出当波矢是实数时,电场沿着x方向周期性传播,此时是波的形式。当波矢是虚数时,电场沿着x方向指数衰减,此时就不是波的形式。他们的界限出就是即,一条渐近线第二十页,共三十六页,2022年,8月28日所以当w/wp>1时,那个波矢只是正常穿过、折射、反射在两层介质之间的电磁波而已。不存在TM模式波两层介质之间不会存在TE模式TM模式,即表面等离子体波。当w/wp>1时这也可以用来解释,表面等离子体波只能在良导体与介质的表面处才可以传播。图中实线代表波矢为实数,虚线表示波矢为虚数。第二十一页,共三十六页,2022年,8月28日第二十二页,共三十六页,2022年,8月28日若要精确计算金属的介电常数:第二十三页,共三十六页,2022年,8月28日第二十四页,共三十六页,2022年,8月28日六、表面等离子体传播的长度与z方向衰减的讨论第二十五页,共三十六页,2022年,8月28日能量传播长度,定义为电磁波能量衰减到初始值的能量密度:即:代入得到:化简:具体详见电动力学第三版116页该频率的表面等离子体波长:第二十六页,共三十六页,2022年,8月28日x方向的波矢与能量衰减长度以及表面等离子体波的MATLAB代码其MATLAB代码的结果第二十七页,共三十六页,2022年,8月28日Z正方向的衰减长度(金属中的),定义为电磁波能量衰减到初始值的Z负方向的衰减长度(介质中的),定义为电磁波能量衰减到初始值的能量密度:即:代入得到:化简:具体详见电动力学第三版116页第二十八页,共三十六页,2022年,8月28日z方向的波矢与能量衰减长度的MATLAB代码z方向的波矢与能量衰减长度的MATLAB代码的结果即:第二十九页,共三十六页,2022年,8月28日第三十页,共三十六页,2022年,8月28日七、CST软件仿真结果:验证理论第三十一页,共三十六页,2022年,8月28日通过origin8.0处理CST中得到的数据:Z方向电场分量,随X方向变化的原始数据与拟合数据。第三十二页,共三十六页,2022年,8月28日将x=0点与x=870.2点代入拟合方程的MATLAB代码得到结果:其表示X=0点的电场为0.4136;x=870.2处的电场为0.2589;其比值为1.5978.第三十三页,共三十六页,2022年,8月28日通过origin8.0处理CST中得到的数据:X方向电场分量,随X方向变化的原始数据与拟合数据。(注:该拟合去除了从x=0后的前两个异常数据点的影响)第三十四页,共三十六页,2022年,8月28日将x=0点与x=870.2点代
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 基于模型的安全自动化
- 结核免疫监测在结核预防中的应用
- 肘肌疼痛的微创治疗
- 知识产权维权策略优化
- 健康教育与健康促进专项试卷
- 装配式建筑练习卷含答案
- 新能源汽车充电站设施设计与建设方案
- 农村小型供水工程规范化建设和改造方案
- 新译林版3A第六单元教案
- 小学生二年级家长会课件
- 工会经费收支决算表
- 六年级上册英语词汇汇总沪教版
- 眼镜定配工职业标准
- 机动车维修竣工出厂合格证样式
- 落地式卸料平台计算书
- 湖北荆门市2021-2022学年度下学期期末质量检测五年级语文试题
- 住宅空间设计方法
- 英语六级如何复习
- 西藏林芝地区2023学年高三压轴卷英语试卷含解析
- 一年级晨诵及配乐
- GB/T 35940-2018海水育珠品种及其珍珠分类
评论
0/150
提交评论