電磁気学特論(SPM)

2011年 2012年 2013年

レポート課題1 出題 05/31 〆切 06/14

図のように,屈折率1.50のガラスから真空の外界に向かって照射されたp偏光の反射率について考える.光の波長は500nmとして,以下の問に答えよ.

Q1: 全反射が起こる臨界角を求めなさい.

Q2: 角度θiを0から90度までとり,以下の量をグラフに表しなさい.
  1. 反射率rpの絶対値
  2. 入射波と反射波の位相差
  3. 透過角θtの実部
  4. 透過角θtの虚部
Q3: 入射角が70°のとき,ガラス面の外にしみ出すエバネッセント波の厚さを計算せよ.

計算にはMathematicaを用いることを推奨する.なお,Mathematicaを用いる場合の雛形をここに示す.

※雛型はMathematica8で作られているが,それ以前のバージョンでも警告を無視すれば実行できる.
※複素数関係の基本的なコマンドはここを参照のこと.

 

レポート課題2 出題 07/05 〆切 07/19

周波数2.45GHzのマイクロ波を伝送するための導波管はWRJ-2規格で,その断面積は109x54mmである.

(1) TE10モードで電磁波が伝搬しているとき,管内波数βを計算せよ.

(2) TE10モードの位相速度,群速度を計算せよ.

(3) この導波管にはTE11モードが伝搬できないことを示しなさい.

※(1)-(3)が物足りないと思った学生は以下を解答,提出のこと.

(4) TE10モードで1kWの電磁波が伝搬しているとき,管内の電場の最大値を求めよ.また,空気の絶縁破壊強度を30kV/cmとするとき,この導波管で伝搬可能な最大パワーはどれほどか.