Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwudziesty siódmy 20 maja 2010.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwudziesty siódmy 20 maja 2010."— Zapis prezentacji:

1 Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwudziesty siódmy 20 maja 2010

2 Z poprzedniego wykładu Generacja i detekcja mikrofal Właściwości mikrofal: polaryzacja liniowa, długość fali w otwartej przestrzeni i w falowodzie Straty energii przy odbiciu od metalu Falowód planarny i prostokątny zbudowany z metalu. Mody TE i TM, prędkość fazowa i grupowa.

3 Straty energii przy odbiciu (padanie prostopadłe) – nowy wariant Gęstość mocy (na jedn. powierzchni) = gęstość objętościowa energii prędkość fali Gęstość mocy traconej = moc w warstwie naskórkowej na jedn. powierzchni Dla miedzi = m, przy 10 GHz d = m Oszacowanie względnej straty przy odbiciu: /dR f = / 377 jest rzędu – bardzo małe straty Oszacowanie (dla próżni): d b a I dR f / - rzędu 10 4 – kompletna bzdura! Gdzie jest błąd?

4 Pr ę dko ść fali w falowodzie prostok ą tnym z x k1k1 k2k2 H1H1 H2H2 d Jak szybko biegnie fala TE 10 ?

5 Pr ę dko ść fazowa i grupowa fali TE 10 Zależność dyspersyjna Prędkość fazowa Prędkość grupowa A więc Częstość minimalna zależy od długości dłuższego boku przekroju falowodu

6 Mikrofala Falowód 9 25 mm Pomiar długości fali w powietrzu: 3.3 cm Przyjmujemy prędkość c, stąd częstość mikrofali = c/ 0 = 9.1 GHz Pomiar długości fali w falowodzie f = 4.5 cm > 0, wyznaczenie prędkości v = f = c f / 0 =409 Mm/s Sprawdzenie wzoru dla fali TE 10 Wartość zgodna z długością fali zmierzoną w powietrzu

7 Zmiana kierunku mikrofali: załamanie

8 Całkowite wewn ę trzne odbicie

9 Tunelowanie

10 Fala na granicy o ś rodków nieprzewodz ą cych i r Na płaszczyźnie Równość amplitudy i fazy: Dla danej częstości k r v 1 = k i v 1 = k t v 2 Stąd prawa odbicia i załamania Stąd i z warunku ciągłości dla H wzory Fresnela na amplitudy fali odbitej i załamanej t kiki krkr ktkt Warunek ciągłości Ośrodek 1 Ośrodek 2

11 Prawa odbicia i załamania Z warunków wynika (podobnie jak dla odbicia od płaszczyzny przewodzącej) prawo odbicia: Kąt padania i kąt odbicia leżą w jednej płaszczyźnie i są równe oraz prawo załamania (Snella): Kąt załamania i kąt padania leżą w jednej płaszczyźnie i spełniają zależność sin /sin = v 1 /v 2 = n 21 kiki krkr ktkt Założenie: ośrodki izotropowe

12 Amplituda fali odbitej i fali załamanej W ogólnym przypadku opisują je wzory Fresnela. W szczególnym przypadku padania prostopadłego mamy z ciągłości obu pól Mamy stąd, analogicznie jak dla falowodu koncentrycznego gdzie Dla = 1 wzory te przybierają powszechnie używaną postać gdzie Uwaga: faza przy odbiciu od ośrodka optycznie gęstszego i rzadszego

13 Światło jest fal ą elektromagnetyczn ą Pomiar prędkości w powietrzu – było w zimie Załamanie Całkowite wewnętrzne odbicie

14 Załamanie i odbicie

15 Kąt graniczny

16 Całkowite wewn ę trzne odbicie Obowiązują warunki Istnieje jednak wtedy rozwiązanie Pierwszy z nich prowadzi do co przy wychodzeniu fali do ośrodka o większej prędkości daje Przy dostatecznie dużym (dostatecznie duży kąt padania) nie da się spełnić drugiego warunku w dziedzinie liczb rzeczywistych. kiki krkr k ll t k t

17 K ą t graniczny Jest to najmniejszy kąt padania, przy którym znika promień załamany. Określa go warunek czyli

18 Fala przy całkowitym wewn ę trznym odbiciu Zanik wykładniczy Fala stojąca Fala bieżąca

19 Światłowody

20 Światłowód planarny Zanik wykładniczy Fala stojąca Fala bieżąca (tu TM 2 ) PŁASZCZ RDZEŃ Zależność dyspersyjna Częstość odcięcia

21 Światłowód jednomodowy

22 Transmisja ś wiatłowodu jednomodowego ?

23 Mod normalny Drganie układu o określonej częstości i formie Przykłady:

24 Czy mod normalny mo ż e mie ć ró ż ne formy? Przykład Pobudzenie jednej kuli: dwa mody Pobudzenie rezonansowe: jeden mod Wniosek: forma narzucona przez częstość Wyjątek: różne mody o tej samej częstości (mody zdegenerowane) Emisja światłowodu jednomodowego jest jednoznacznie określona przez formę modu, nie zależy od sposobu jego pobudzenia

25 Widmo fal elektromagnetycznych Promieniowanie terahercowe Tu byliśmy

26 Spektroskopia Długofalowa: radioastronomia

27 Promieniowanie terahercowe Emisja Detekcja G S D V G S D


Pobierz ppt "Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwudziesty siódmy 20 maja 2010."

Podobne prezentacje


Reklamy Google