Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Készült a HEFOP-3.3.1-P.-2004-06-0018/1.0 projekt keretében Az információtechnika fizikája IV. Előadás Elektromágneses hullámok Törzsanyag Az Európai Szociális.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Készült a HEFOP-3.3.1-P.-2004-06-0018/1.0 projekt keretében Az információtechnika fizikája IV. Előadás Elektromágneses hullámok Törzsanyag Az Európai Szociális."— Előadás másolata:

1 Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében Az információtechnika fizikája IV. Előadás Elektromágneses hullámok Törzsanyag Az Európai Szociális Alap támogatásával

2 2006 HEFOP P / Maxwell egyenletek a „komplex amplitúdók” világában Valamennyi forrás és valamennyi térjellemző az idő függvényében azonos frekvenciájú szinuszos (koszinuszos) időfüggvénnyel irható le: Adott r helyen az F vektor végpontja az időben egy ellipszoid felületén mozog. Ha ω rögzitett, akkor Komplex szám komponensű vektor Komplex amplitúdó

3 2006 HEFOP P / Energiaviszonyok A komplex amplitúdókra érvényes Maxwell egyenletekből: Bevezetve az „effektiv” komplex amplitúdókat Az időbeli átlagolásra bevezetve a jelölést:

4 2006 HEFOP P / Módusfeszültség – módusáram Elektromágneses impedancia

5 2006 HEFOP P / Az elektromágneses tér behatolása vezetőkbe „SKIN” mélység „SKIN mélység”

6 2006 HEFOP P / Réz: Skinn mélység 1 Hz1 kHz1 MHz1GHz A vezetőbe behatolva a tér amplitúdója exponenciálisan csökken ütemben. Ezért jó árnyékolók a vezetők. Ezért jobb vezető a sodort kábel, mint egy tömör. Ezért kell a sós tengervizben nagyon alacsony frekvenciákon kommunikálni.

7 2006 HEFOP P / I. II. III. IV. V. VI. Vákuumban (Ideális dielektrikum) Hullámegyenlet Megoldások alakja: HULLÁMTAN: Síkhullámok

8 2006 HEFOP P / A terjedési irány x, az összetartozó E és H eleget kell tegyen, Keressük a síkhullám megoldást

9 2006 HEFOP P / Geometriai optika Monokromatikus sikhullám A geometriai optikai közelités a diffrakciót elhanyagolja: „Fénysugár” terjed

10 2006 HEFOP P / A fény visszaverődése (reflection) és elhajlása (refraction) két optikai közeget elválasztó sík felületen Incident Beeső Reflected Visszavert Transmitted, Refracted Elhajlott Boudary Határ A Maxwell egyenletek megoldását három sikhullám összege alakjában keressük: Tér-idő függést azfüggvény adja, igy a határ (boundary) mentén For Tudjuk, hogy Snellius-Descartes törvény

11 2006 HEFOP P / Incident Beeső Reflected Visszavert Transmitted, Refracted Elhajlott

12 2006 HEFOP P / “Külső” reflexió “Belső” reflexió Kritikus szög Ha „Total reflection”

13 2006 HEFOP P / Brewster szög irányú beesés esetén a reflektált hullámnak nem lesz a beesés síkjába eső komponense, A reflektált hullám lineárisan polározott lesz, párhuzamos a határoló felülettel. Kritikus szög (Crtitical angle) Total internal reflection A fény „bezárható”. Pl. Megjelenítő panel síkjába,Optikai üvegszálba Amíg a beesési szög kisebb a kritikus szögnél, a fény nem lép ki a dielektrikumból

14 2006 HEFOP P / Optika Geometriai optika Hullámoptika Fotonika (Photonics) Reflexió Elhajlás (refraction) Interferencia Diffrakció (Quantum optics) Model: egyenes vonalban terjedő sikhullám Snellius-Descartes Fresnel egyenletek Brewster szög Kritikus szög Tükrök, lencsék, Képalkotás, fokuszálás Jövő év Model: Maxwell egyenletek, hullámegyenlet Polarizált sikhullámok Fényforrásból kiinduló gömbhullámok Több forrás interferenciája Huygens elv Réssugárzó Felbontóképesség Szórás, scattering

15 2006 HEFOP P / Diffrakció és Interferencia Diffrakció: Egy fényforrás + Diffrakciót okozó objektum Véges távolság a fényforrás és a tárgy között : Fresnel diffrakció A forrás és a képernyő végtelen távolságban vannak vagy lencsével vetitünk a képernyőre : Fraunhofer diffrakció Diffrakció egy „élen”, a fény behatol az árnyékba is (Fresnel integrálok és Cornu spirál) Diffrakció „résen” Fraunhofer diffrakcióEgy résen,Több résen, Négyszög apertóránKör apertúrán Koherencia Interferencia csak koherens hullámok között léphet fel. Interferncia: Két hullámfrontból induló hullámok szuperpoziciója Ugyanazon hullámfront különbözó ponjaiból származó sugarak szuperpoziciója Thomas YOUNG kisérlete (1801) : egy gyertya + két rés + képernyő

16 2006 HEFOP P / I. II. III. IV. A Maxwell egyenletek megoldása vektor- és skalár-potenciálok segitségével Tudjuk, hogy

17 2006 HEFOP P / „Mértékválasztás” (Lorenz féle mérték) Áram  VektropotenciálTöltés  Skalárpotenicál A mértékvalasztásnak is teljesülnie kell !!!

18 2006 HEFOP P / Antenna sugárzó tere Komplex amplitúdók világában

19 2006 HEFOP P / Antenna sugárzó tereHertz féle elemi dipólusMozgó töltés

20 2006 HEFOP P / Vonalszerű (lineáris) antennák és antennarendszerek Dipólusantenna sugárzása

21 2006 HEFOP P /

22 2006 HEFOP P / Ha akkor aztagok dominálnak Ez az sztatikus dipolus tere„Közeli tér” Ha „Távoli tér”„Sugárzó tér”

23 2006 HEFOP P / Mind az E mind a H 1/r –el csökken (Nem 1/r 2 -el!) E és H merőleges az r 0 terjedési irányra A Poynting vektor, S = ExH, a távoli térben r 0 irányú Amplitúdók:

24 2006 HEFOP P /

25 2006 HEFOP P / Sugárzási ellenállás:

26 2006 HEFOP P / R sug Z0Z0 l Z 01 Z2Z2

27 2006 HEFOP P / R sug Antenna áramköri modellje Kábel távvezeték modellje Z0Z0 Z 01 Negyedhullámú transzformátor R sug Kompenzáló „induktivitás” Z0Z0 Egyetlen frekvencián a hosszú kábel ohmos Impedanciát „lát”. Az ohmos sugárzási ellenállás illesztése a hosszú kábelhez


Letölteni ppt "Készült a HEFOP-3.3.1-P.-2004-06-0018/1.0 projekt keretében Az információtechnika fizikája IV. Előadás Elektromágneses hullámok Törzsanyag Az Európai Szociális."

Hasonló előadás


Google Hirdetések