CEM计算电磁学 -- Lecture 1 学习笔记 (1) --- 麦克斯韦方程、波动方程

目录

    • 一、麦克斯韦方程组(时谐场)
      • 1、Maxwell Equations
      • 2、Maxwell Equations for CEM
    • 二、波动方程
      • 1、电磁波的传播
      • 2、波动方程
        • 1)线性介质
        • 2)LHI介质(Linear & Homogenous & Isotropic)
      • 3、波动方程的解
    • 三、Wave Parameters

学习资料来源:EMPossible_CEM
1、课件资料:https://empossible.net/academics/emp5337/
2、视频资料:
youtube:https://www.youtube.com/watch?v=JOgtCeUMIAc
bilibili:https://www.bilibili.com/video/BV1ck4y1m73u?p=2


一、麦克斯韦方程组(时谐场)

1、Maxwell Equations

CEM计算电磁学 -- Lecture 1 学习笔记 (1) --- 麦克斯韦方程、波动方程_第1张图片

2、Maxwell Equations for CEM

Assumptions:
(1) no charges or current source: J=0, ρ v = 0 \rho_{v}= 0 ρv=0
(2) for isotropic materials: [ ε \varepsilon ε]= ε \varepsilon ε,[ μ \mu μ]= μ \mu μ

此时,可获方程组:
在这里插入图片描述
对上述方程归一化:( 注:正负号不同的H出的归一化方程不同 )
在这里插入图片描述
展开:(Starting Point for CEM)
CEM计算电磁学 -- Lecture 1 学习笔记 (1) --- 麦克斯韦方程、波动方程_第2张图片

二、波动方程

1、电磁波的传播

  根据两个散度方程的物理意义,电生磁,磁生电。
CEM计算电磁学 -- Lecture 1 学习笔记 (1) --- 麦克斯韦方程、波动方程_第3张图片CEM计算电磁学 -- Lecture 1 学习笔记 (1) --- 麦克斯韦方程、波动方程_第4张图片

2、波动方程

1)线性介质

波动方程:
CEM计算电磁学 -- Lecture 1 学习笔记 (1) --- 麦克斯韦方程、波动方程_第5张图片

2)LHI介质(Linear & Homogenous & Isotropic)

波动方程:
CEM计算电磁学 -- Lecture 1 学习笔记 (1) --- 麦克斯韦方程、波动方程_第6张图片
定义 k (wave numver) 和 γ \gamma γ (propagation constant):
在这里插入图片描述
则:(对H来说相同)
在这里插入图片描述

3、波动方程的解

For general:
CEM计算电磁学 -- Lecture 1 学习笔记 (1) --- 麦克斯韦方程、波动方程_第7张图片
以 forward wave 为例,同时它也是平面波的形式:
CEM计算电磁学 -- Lecture 1 学习笔记 (1) --- 麦克斯韦方程、波动方程_第8张图片

三、Wave Parameters

CEM计算电磁学 -- Lecture 1 学习笔记 (1) --- 麦克斯韦方程、波动方程_第9张图片

你可能感兴趣的:(RCWA,学习)