Плоскі хвилі в різноманітних однорідних ізотропних середовищах

Використовуючи приведені загальні властивості плоскої хвилі в 6.1, отримаємо характеристики розповсюдження плоских хвиль в деяких найбільш важливих середовищах.

Електромагнітна хвиля в напівпровідному середовищі. Для аналізу розповсюдження в даному середовищі (середовище з втратами) потрібно скористатися поняттям комплексної діелектричної і магнітної проникностями:

(6.37)

де

(6.38)

(6.39)

З (6.37-6.39) видно, що модулі і та кути втрат і являються функціями частоти.

Поведінка плоских хвиль в значній мірі визначається коефіцієнтом розповсюдження . Для даного середовища його можна записати

(6.40)

або

(6.41)

З (6.41) видно, що – величина комплексна і може бути представлена сумою дійсної і уявної частин

(6.42)

де

(6.43)

– фазова стала, а

(6.44)

– стала затухання або амплітудна стала.

Розглянемо тепер множник у виразі, наприклад, для складової (6.14). З урахуванням отриманих співвідношень цей множник можна записати одним з наступних способів: 1) ; 2) ; 3) ; 4) . Вважаємо, що джерело хвиль розташується з сторони від’ємних значень координати z. Тому вирази 1) і 2) описують хвилі з зростаючими амплітудами від джерела. Фізично це не можливо. Амплітуда хвиль типу 3) зменшується, але розповсюджується в напрямку до джерела, що не допустимо. Єдиною хвилею, фізично можливою, являється хвиля типу 4).

Характеристичний опір в даному середовищі являється комплексною величиною

(6.45)

де – фазовий зсув напруженостей і , який в залежності від властивостей середовища і частоти може змінюватися в межах .