Elektromanyetik Dalgalar - Ali Yapar 17.11.2014 3. Ödev Teslim Tarihi: 25.11.2014 1) Manyetik alanı H ( x, z, t ) ex 3 sin x 3z 6 108 t ez sin x 3z 6 108 t olarak 4 4 tanımlanan düzlem dalga verilmiştir. Ortam z<0 için boş uzay z>0 için mükemmel iletkendir. a) k dalgasayısını ve dalganın ilerleme yönü doğrultusundaki birim vektörü bulunuz. Dalganın ilerleme doğrultusunun x ve z eksenleri ile yaptığı açıyı bulunuz. b) Dalganın elektrik alan vektörünün fazör ifadesini bulunuz. c) z=0 sınır yüzeyinden yansıyan dalganın elektrik alan vektörünün fazör ifadesini bulunuz. d) z<0 ve z>0 bölgeleri için toplam elektrik alan vektörlerini zaman domeninde ifade ediniz. e) z=0 sınır yüzeyindeki akım yoğunluğunu bulunuz. f) z<0 bölgesinde taşınan ortalama gücü bulunuz. 2) Şekilde gösterildiği gibi paralel polarizasyona sahip bir elektromanyetik dalga 𝑥 = 0 düzlemine, yüzey ile 30° açı yapacak şekilde gelmektedir. Her iki ortam da kayıpsızdır ve manyetik değildir, dielektrik geçirgenlikleri ise sırasıyla 𝜀1 = 4𝜀0 ve 𝜀2 = 9𝜀0 şeklinde verilmiştir. a) Birinci ortamdaki (𝑥 < 0 bölgesindeki) gelen ve yansıyan dalgaya ilişkin elektrik alan ve manyetik alan vektörlerinin frekans domenindeki açık ifadesini yazınız. b) İkinci ortamdaki (𝑥 > 0 bölgesindeki) iletilen elektrik ve manyetik alan vektörlerinin frekans domenindeki genel ifadesini yazınız. c) Paralel polarizasyon için yansıma ve iletim katsayılarını, 𝑥 = 0 düzlemindeki sınır koşulları yardımı ile bulunuz. d) Eğer ikinci ortamdan birinci ortama elektromanyetik dalga gelirse, birinci ortama dalganın iletilebileceği en büyük açı (kritik açı) değeri ne olacaktır? 3) Elektrik alanı y yönünde olan düzlem dalga boş uzay olan birinci ortamdan, kalınlığı d 0 (4 r ) olan kayıpsız dielektrik tabakaya iki ortam arasındaki z=0 yüzeyi ile dik açı yapacak şekilde gelmektedir. (Burada 0 gelen dalganın boş uzaydaki dalgaboyunu göstermektedir. Dielektrik tabakanın ortam karakteristikleri 0 r , 0 , 0 olarak verilmiştir). z d bölgesi de z 0 bölgesi gibi boş uzaydır. a) z 0 bölgesinde ara yüzeyden yansıyan dalga için yansıma katsayısını hesaplayınız. b) Dielektrik tabaka içindeki elektrik ve manyetik alan vektörlerinin frekans domenindeki açık ifadelerini yazınız. c) z d bölgesi için kırılma katsayısını tespit ederek bu bölgedeki elektrik ve manyetik alan vektörlerinin frekans domenindeki açık ifadelerini yazınız.