Условие
12.1.19. При достаточно большом числе электронов проводимости в единице объема металла составляющая напряженности электрического поля волны, параллельная поверхности металла, ослабляется практически до нуля. Поэтому решение задачи о взаимодействии электромагнитной волны с металлом сводится к отысканию вблизи его поверхности двух таких бегущих волн, наложение которых дает нулевую составляющую напряженности электрического поля вдоль поверхности. Такими электромагнитными волнами являются при перпендикулярном падении на металлическую поверхность две волны: одна реально движется в пространстве вне металла, а другая, фиктивная, «перевернутая» волна движется навстречу первой внутри металла (на рисунке эта область вместе с фиктивной волной находится справа от плоскости
Используя описанный прием, найдите напряженность электрического и индукцию магнитного поля вблизи металлической плоскости в момент, когда вершина падающей волны достигает плоскости
Решение
Отражение от идеального металла моделируется с помощью фиктивной волны, которая внутри металла распространяется к поверхности навстречу падающей. Вне металла существует реальная падающая волна; внутри фиктивная волна движется в противоположном направлении. При их суперпозиции тангенциальное электрическое поле на поверхности (плоскость
Выбор геометрии и запись волн:
Поверхность металла — плоскость
Падающая волна (движется в направлении
Отраженная волна (реальная, движется в направлении
Изменение знака у
Электромагнитное поле вне металла (
Суперпозиция падающей и отраженной волн дает стоячую волну:
Момент, когда вершина (гребень) падающей волны достигает поверхности:
Гребень (положительный максимум
Принимая
Вблизи самой металлической плоскости (