*导电介质

电荷与电流关系： 电流与电场关系：

电场与电荷满足：

即

其中称为特征时间。 当时，即$\frac{\sigma}{\omega\varepsilon} \gg 1 $ 时，称为良导体 当一定时，越小，介质越接近良导体

良导体内部，近似无净电荷积累，

*良导体的Maxwell方程组

其中称为复介电常数，虚部代表损耗 复折射率：

*良导体中的平面电磁波

Helmholtz方程：

其中 假设，

不妨设，则

可以被分解为复振幅和相位沿传播的平面波

等振幅面垂直于，等相位面垂直于未必平行

*电磁波在良导体表面的反射与透射

考虑入射、反射、透射电磁波，有他们在界面方向上的波矢分量关系

考虑垂直入射场景：

以上近似均在时成立

穿透深度

即透射波衰减到入射波的时，在介质中传播的距离

电磁波角频率越大，穿透深度越小 称为趋肤效应

磁场

其中 所以

发现以下几个结论：

  • 与相位相差
  • 良导体中电磁波能量以磁场能量为主
  • 幅度反射系数：

功率反射率：

  • 焦耳热 电流： 焦耳热功率密度： 单位面积发热功率：

"表面“电流密度：

把与关系写作：

其中称为表面电阻

在实际运用中，可以通过将良导体近似为理想导体计算。电磁波频率越高，表面电阻越大，焦耳热功率越大，电磁波能量损耗越大

*理想导体

的时候，称为理想导体 穿透深度： 理想导体内部无电磁场： 电荷电流集中在表面

电磁波入射到理想导体表面时，边值关系：

其中第一条是该问题的**「本质约束」，第二条为「表面电流」，第三条为「表面电荷」**。

*例题

一均匀平面波入射至理想导体平面，电场垂直于入射面（N波），入射角为，求空间电磁波

解：反射角，入射波和反射波分贝表示为

总电场： 在理想导体表面