閆昕，朱峻鋒，趙小新

(棗莊學(xué)院 光電工程學(xué)院，山東 棗莊 277160)

0 引言

庫侖定律、安培定律和法拉第電磁感應(yīng)定律三大電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)定律的提出，標(biāo)志著人類對宏觀電磁現(xiàn)象的認(rèn)識從定性階段到定量階段的飛躍，以三大實(shí)驗(yàn)定律為基礎(chǔ)，麥克斯韋基于兩個(gè)假設(shè)總結(jié)出麥克斯韋方程組描繪電磁波傳播、輻射等電磁現(xiàn)象的總規(guī)律[1].

(1)

圖1平面電磁波在無界空間的傳播圖2相位相等時(shí)的直線極化波

MATLAB軟件又稱矩陣實(shí)驗(yàn)室，可以用來科學(xué)計(jì)算，可以很好的進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化，大大增加了對復(fù)雜公式、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、抽象的概念的理解.將MATLAB應(yīng)用于抽象的電磁問題，極大地提高了對電磁理論的理解[3-4].

1 直線極化波

對于Ex和Ey，如果φx-φy=0，或者φx-φy=±π時(shí)，合成波為直線極化波，當(dāng)φx-φy=0時(shí)，

(2)

(3)

取A1=5，A2=5，φx-φy=0，ω1=5，ω2=5時(shí)應(yīng)用MATLAB編程仿真得到圖2，圖2是通過一三象限的直線極化波.取A1=5，A2=5，φx-φy=±π，ω1=5，ω2=5，仿真得到圖3，圖3是通過二四象限的直線極化波.

2 圓極化波

3 橢圓極化波

當(dāng)兩個(gè)電場分量φx-φy=Δφ，合成波為橢圓極化波，此時(shí)

(6)

(7)

取A1=5，A2=5，ω1=5，ω2=5，當(dāng)0<φ<π時(shí)仿真得到左旋橢圓極化波，如圖5所示.當(dāng)π<φ<2π時(shí)仿真得到右旋橢圓極化波，如圖6所示.

4 結(jié)論

從電磁波傳播的基本理論方程出發(fā)，分析了振幅、相位和合成波夾角變化的理論公式，應(yīng)用MATLAB語言仿真得到了直線極化波、圓極化波和橢圓極化波的變化圖形，對于圓極化波，左旋和右旋不能夠通過文中圖形判斷得到，要根據(jù)實(shí)際作圖的動(dòng)畫判斷.研究結(jié)論是將MATLAB編程應(yīng)用到電磁波極化的仿真增加了對電磁波極化的理解.

[1]謝處方，饒克謹(jǐn)編.電磁場與電磁波[M].北京：高等教育出版社，2007.

[2]張建華，黃治.電磁波極化的應(yīng)用[J].大學(xué)物理，2012，31(3)：52-54.

[3]周群益，侯兆陽，劉讓蘇.MATLAB可視化大學(xué)物理學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[4]閆昕，梁蘭菊，孫長文.液體表面張力系數(shù)測定儀的改進(jìn)[J].棗莊學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，30(2)：65-70.