Ć

wiczenie 12

Fala płaska

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

PODSTAWY

ELEKTRODYNAMIKI

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

Fala - zaburzenie o

ś

rodka rozchodz

ą

ce si

ę

ze sko

ń

czon

ą

pr

ę

dko

ś

ci

ą

i przenosz

ą

ce energi

ę

Rodzaje fal (w zale

ż

no

ś

ci od kierunku drga

ń

w stosunku do kierunku rozchodzenie si

ę

):

• fala podłu

ż

na

• fala poprzeczna

Podstawowe poj

ę

cia zwi

ą

zane z falami:

Powierzchnia falowa – zbiór punktów o

ś

rodka, które w danej chwili s

ą

w tej samej fazie.

Czoło fali – powierzchnia falowa najdalej w danej chwili oddalona od

ź

ródła fali.

Długo

ść

fali – odległo

ść

dwóch najbli

ż

szych punktów o

ś

rodka, które w danej chwili s

ą

w tej samej fazie.

Okres – czas jednego pełnego drgnienia.

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

x

y

z

E

0

λ

t=0

E

0

cos(

β

z)

cos(

β

z)

0

cos(

0

)

cos(

2

π

)

cos(

β

z)

λ

βλ=2π

λ=

λ=

λ=

λ= 2π

2π

2π

2π

ββββ

Długo

ść

fali:

Przykład

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

kierunek drga

ń

kierunek rozchodzenia

z

x

Ź

ródło: wikipedia.org

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

E(x,y,z,t) = E

0

cos[-

β(

z- t)]i

x

= f(z-vt)

ω

β

vvvv

==== ω

ω

ω

ω

ββββ

Pr

ę

dko

ść

fali:

ω=

ω=

ω=

ω= 2π

2π

2π

2π

ΤΤΤΤ

Pulsacja:

====

2π

2π

2π

2π

ffff

Przykład

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

Graficzne przedstawienie fali płaskiej w przestrzeni

Ź

ródło: wikipedia.org, picturesof.net i rickglazier.com

Rozchodzenie si

ę

fali płaskiej w przestrzeni

Stacja bazowa telefonii komórkowej

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

Przykład

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

Przykład

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

- w pró

ż

ni

- w pró

ż

ni

- w pró

ż

ni

współczynnik fazowy:

Przykład

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

Przykład

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

Przykład

Autorzy: R. Lech i P. Kowalczyk, Katedra In

ż

ynierii Mikrofalowej i Antenowej

Przykład