电磁波一般函数表达式是什么意思
电磁波一般函数表达式是什么意思ψ=Asin[(ωt-kx)+φ]k是圆波数,ω是角频率,基本知道是什么.书上说ψ是波函数(表示电场强度).为什么.这个公式我完全就看不懂.附图:
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其实 一般都是用cos来表示 但是没有关系了电磁波本来就是电场和磁场在空间中的传播因此表示的是电场,磁场强度随空间(x)和时间(t)变化的关系在无损失的介质中传播的时候由maxwell方程解一个二阶的偏微分方程d^2E/dx^2+μεω^2E=0令k^2=μεω^2带入上式解出微分方程的一般E=E0(+)e^ikx+E0(-)e^-ikx取其中一个E=E0(-)e^-ikx(i表示虚数,E0就是A)这个是电磁波和空间的函数而d×E=-μdH/dt(B=μH)d×H=εdE/dt得到d^2E/dx^2-μεd^2E/dt^2=0化成复数积分得E=e^iωt这个是E(x,t)和时间的函数将此式乘入和空间的函数中由因为e^iθ=cosθ+i(sinθ)而我们取E=E0(-)e^-ikx+ωt的虚数部分(一般取实数部分)就得到E=E0sin(-kx+ωt)在加上初相位φ就是E=E0sin(-kx+ωt+φ)(电场的函数)用同样的方法可以求磁场的电场和磁场的关系是:E=ηBη=sqrt(μ/ε)而t=0,x=0时E=0而过了Δt,波移动了Δx后E=0则ωΔt-kΔx=0而速度v=Δx/Δt=ω/kv=λf,ω=2πf带入k=2π/λ(λ是波长)这下可以理解k了吧 这就是物理含义。如果是高中完全没有必要去理解大学学电磁场才会要求
最新回答共有2条回答
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2026-04-07 19:47:01从容的毛衣
回复其实 一般都是用cos来表示 但是没有关系了电磁波本来就是电场和磁场在空间中的传播因此表示的是电场,磁场强度随空间(x)和时间(t)变化的关系在无损失的介质中传播的时候由maxwell方程解一个二阶的偏微分方程d^2E/dx^2+μεω^2E=0令k^2=μεω^2带入上式解出微分方程的一般E=E0(+)e^ikx+E0(-)e^-ikx取其中一个E=E0(-)e^-ikx(i表示虚数,E0就是A)这个是电磁波和空间的函数而d×E=-μdH/dt(B=μH)d×H=εdE/dt得到d^2E/dx^2-μεd^2E/dt^2=0化成复数积分得E=e^iωt这个是E(x,t)和时间的函数将此式乘入和空间的函数中由因为e^iθ=cosθ+i(sinθ)而我们取E=E0(-)e^-ikx+ωt的虚数部分(一般取实数部分)就得到E=E0sin(-kx+ωt)在加上初相位φ就是E=E0sin(-kx+ωt+φ)(电场的函数)用同样的方法可以求磁场的电场和磁场的关系是:E=ηBη=sqrt(μ/ε)而t=0,x=0时E=0而过了Δt,波移动了Δx后E=0则ωΔt-kΔx=0而速度v=Δx/Δt=ω/kv=λf,ω=2πf带入k=2π/λ(λ是波长)这下可以理解k了吧 这就是物理含义。如果是高中完全没有必要去理解大学学电磁场才会要求
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