Post on 03-Dec-2015
description
transcript
Powerpoint TemplatesPage 1
Powerpoint Templates
Electromagnetic
Radiation
Powerpoint TemplatesPage 2
1887 (22 years after Maxwell equations) discovered radio waves
Hertz(1857-1894)
Powerpoint TemplatesPage 4
Maxwell Equations
โ.๐ท= ๐
โ.๐ต= 0
โ๐ฅ๐ป= ๐ฝ+ ๐๐ท๐๐ก
โ๐ฅ๐ธ= โ ๐๐ต๐๐ก
๐น= ๐(๐ธ+ ๐ฃิฆ ๐ฅ ๐ต)
Powerpoint TemplatesPage 6
๐น= ๐(๐ธ+ ๐ฃิฆ ๐ฅ ๐ต)
1.
2
.
kineticE m v v
dE d vm v F v
dt dt
. [ . .( )]dE
F v q E v v v x Bdt
Powerpoint TemplatesPage 9
Constitutive Equations
Vacuum
D = ฮตo E
B = ฮผo H
Conductors
J = ฯ E
Linear media
D = ฮต E
B = ฮผ H
Powerpoint TemplatesPage 10
Non linear media
P = ฯ(1)E + ฯ(2)E2 + ฯ(3)E3 + โฆ
D = ฮตo(E + ฯ(1)E + ฯ(2)E2 + ฯ(3)E3 + โฆ)
D = ฮตo(E + P)
โ๐ฅ๐ป= ๐ฝ+ ๐๐ ๐๐ธ๐๐ก + ๐๐ ๐๐๐๐ก
โ๐ฅ๐ป= ๐ฝ+ ๐๐ท๐๐ก
Powerpoint TemplatesPage 11
Example SHG
E = ๐ธ๐๐๐๐๐ก
๐= ๐ธ2 = ๐ธ๐2๐๐2๐๐ก
โ๐ฅ๐ป= ๐ฝ+ ๐๐ ๐๐ธ๐๐ก + ๐๐ ๐๐๐๐ก
โ๐ฅ๐ธ= โ๐ ๐๐ป๐๐ก
Powerpoint TemplatesPage 12
Gauss Theorem
โ.๐ท= ๐
เถฑ โ.๐ทV ๐๐= ๐ท.๐แฌิฆ ๐๐๐๐ = ๐
Isotropic media => Spherical field
4ฯr2๐ท= ๐ => ๐ธ= 14๐๐๐๐๐2
Powerpoint TemplatesPage 13
เถฑ โ.๐ตV ๐๐= ๐ต.๐แฌิฆ ๐๐๐๐ = 0
โ.๐ต= 0
Nยบ of field lines entering a volume must be equal
to the nยบ of lines living the volume (no magnetic
charge accumulation allowed). => Field lines are
closed loops.
Powerpoint TemplatesPage 14
Stokes Theorem
เถฑ โ๐ฅ๐ปS .๐๐= เถป ๐ป.๐๐๐๐
เถฑ ( ๐ฝ+ ๐๐ท๐๐กS ).๐๐= เถป ๐ป.๐๐๐๐
I = 2๐๐๐ป => ๐ต= 12๐๐๐ผ๐
DC current
Powerpoint TemplatesPage 15
Free Space
โ.๐ธ= 0
โ.๐ต= 0
โ๐ฅ๐ต= ๐๐๐๐ ๐๐ธ๐๐ก = 1๐2 ๐๐ธ๐๐ก
โ๐ฅ๐ธ= โ ๐๐ต๐๐ก
โ๐ฅโ๐ฅ๐ธ= โ โ๐ฅ๐๐ต๐๐ก = โ ๐๐๐ก(โ๐ฅ๐ต)
โ๐ฅโ๐ฅ๐ธ= โ(โ.E) โ โ2๐ธ
Powerpoint TemplatesPage 16
โ2๐ธ= 1๐2 ๐2๐ธ๐๐ก2
โ2๐ต= 1๐2 ๐2๐ต๐๐ก2
Possible solution: Plane waves
E= Eocos (kแฌิฆ.r แฌแฌิฆโ ฯt + โ )
B= Bocos (kแฌิฆ.r แฌแฌิฆโ ฯt + โ )
Powerpoint TemplatesPage 17
โ.๐ธ= 0 โ.๐ต= 0
E= Eocos (kแฌิฆ.r แฌแฌิฆโ ฯt + โ )
โ.๐ธ= เตซโ.๐ธ๐ + ๐ธo.๐แฌิฆเตฏcosเตซkแฌิฆ.r แฌแฌิฆโ ฯt+ โ เตฏ
B= Bocos (kแฌิฆ.r แฌแฌิฆโ ฯt + โ )
๐แฌิฆ.๐ธo = 0 ๐แฌิฆ.๐ตo = 0 ๐แฌิฆ๐ฅ๐ธo = ๐๐ต๐
๐แฌิฆ๐ฅ๐ตo = โ ๐๐2 ๐ธ๐
ศ<๐ธศ<ศ<๐ตศ<= ๐
Powerpoint TemplatesPage 18
Potentials๐ต= โ๐ฅ๐ด
๐ธ= โโ๐โ ๐๐ด๐๐ก
โ.๐ด+ 1๐2 ๐๐๐๐ก = 0
Powerpoint TemplatesPage 33
Law of reflection: ฮธi = ฮธr
Snellโs law: n1 sin ฮธi = n2 sin ฮธt
R
2
2
( )
( )i t
i t
tgR
tg
2
2
( )
( )i t
i t
sinR
sin
2 2
(2 ) (2 )
( ) ( )i t
i t i t
sin sinT
sin cos
2
(2 ) (2 )
( )i t
i r
sin sinT
sin
Powerpoint TemplatesPage 34
Brewster's angle: 56.4ยบ
Total reflection: 42ยบ