三稿毕业论文

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1、学校编码：15014学号：10131270111分类号级UDC本科毕业论文（设计）无限大各向异性媒质中电偶极子的辐射场学生姓名：杨晓静所属院部：物理与电子信息工程学院专业：物理学指导教师：尹辑文2014年5月31日赤峰学院本科毕业论文（设计）原创性声明兹呈交的毕业论文（设计），是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人在论文（设计）写作屮参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。木人依法享有和承担由此论文（设计）而产牛的权利和责任。声明人（签名）:指导教师（签名）:1.引言12.辐射场的解析表达式22.1.介电系数张量和相对磁导率22.2.辐射的能流密

2、度及场43.讨论63.1.近区表达式63.2.远区表达式74.结论8参考文献：81.引言12.辐射场的解析表达式22.1.介电系数张量和相对磁导率22.2.辐射的能流密度及场43.讨论63.1.近区表达式63.2.远区表达式74.结论8参考文献：8无限大各向异性媒质中电偶极子的辐射场杨晓静赤峰学院物理与电了信息工程学院，赤峰024000摘要：本文采用时谐因子，通过引入介电系数张量和相对磁导率，利用三维傅立叶变换方法，讨论在无限大不同介质不同方向中辐射场和能流密度的情况，得出平行于地磁场的表示方法。分别研究讨论在近区和远区平行于地磁场的电偶极子在各向异性媒质的辐射场的

3、一般表达式。并对其结果进行分析。关键词：电偶极了，时谐因了，三维傅里叶变换，辐射场，能流密度1.引言电偶极了为两个相距很近而且等量异号点电荷组成的系统，且场点和点电荷的距离要远远人于点电荷之间的距离，在计算时可以忽略场的影响。电偶极子在电介质屮是很重要的模型，我们在研究电场、磁场、电磁波的辐射和传播都要用到电偶极子的模型，运用电偶极子在计算时会比较方便也比较简单。所以在一些研究小用电偶极子來讨论。在电动力学教材中研究讨论了电磁波的传播和辐射。变化着的电场和磁场互相激发，形成了空间屮传播的电磁波，既是电磁波的传播⑴。电磁波辐射就是描述电场与磁场，二者相互作用，所形成的

4、波动，以辐射方式传送到远方。也可以认为是电磁波携带着电磁能量脱离波源向外传播不再返回的现象也可叫电磁辐射⑷。电磁波辐射可以分为多种辐射，如电偶极辐射、磁偶极辐射、电四极辐射和天线轴射等。电偶极子辐射是这几种辐射中最基本最简单的一种辐射。耦射在我们生活中来源于无线电发射台，频率很强的电系统，电磁能的工业、医疗及科研设备，还冇在日常中常使用的一些家用电器。在我们以后生活中辐射是一个非常重要的一个问题。在电动力为教材屮用推迟势来讨论均匀介质屮小区域里的电偶极子辐射场的表达式。本文采川时谐因子，通过引入介电系数张量和相対磁导率，利用三维傅立叶变换方法，讨论在无限大不同介质不

5、同方向中辐射场和能流密度的惜况，得出地磁场平行于地磁场的表达式，分别研究讨论在近区和远区平行于地磁场的电偶极了在各向异性媒质的辐射场的一般表达式。并对其结果进行分析。1.场的解析表达式2.1.介电系数张量和相对磁导率在一般的情况下，我们把坐标原点定在电偶极子中心所放的点，这样在计算时会比较方便，在不失一般性条件下，电偶极子会垂直或平行于地磁场方向⑶。把地磁场方向取为处标轴的刁轴方向,目•不同方向不同介质中的介电系数张量？和相对导磁率儿⑵可以运用下式表示:刍=1一WZw2-y2YZ(2)(1)9•其中竺二仝,z二终,W二竺么o⑵为电磁波圆频率，©各向界性介质中等离m（

6、）3arco体频率，0,为电子回旋频率，9,为碰撞频率。设电偶极子方向与地磁场方向平行。在电磁场中麦克斯韦方程（/7=0,丿=0）情形:TV7■?dBVx£=dtVxH=Jf+^-fdt且在介质中有D=£E、B=pH,用复数表示电磁和磁场E(x,t)=Ee'ifOtB{x,t)=Be-iaM由上式可以得到麦克斯韦方程组口J以写为—>—>—>—>VxH=5(x)/(y)5(z)-血勺eE运用三维傅里叶变换(4)-Z:2(cos2a}+sin2axsin20JA=k2sin20

7、cos0】sin/?,+ik^e2k2cosa}sinecos#(5)(6)(7)k2cos

8、axsinecos[5、k2cosaxsinesin0】kjs-Z:2sin2ax(8)(9)(10)(11)将(4)式代入(3)式，且运用分量形式表达可得ikxEy-ikxEy=i(dfiQHzikyEx-ikzEy=ico^Hxik:Ex-ikxE:=ico^HykxHy-ikyHx=-i(o^Ez^ikyHz-ikzHy=-血吕)(刍耳-池()仇)k’H厂ikR严-讪％Q5Ez-£EJ记忍=Rsinacos0,ky=ksinasin0,k7=cosa将(5)运用元消去百得AEyE,1<-jjk2sin2axcos0〕sin[i、-ik^£2叱£、(co