محیط های پیچیده الکترومغناطیسی

محیط‏ های پیچیده الکترومغناطیسی

توصیف
در این درس همانند اکثر دروس حوزه‌ی الکترومغناطیس ابتدا مفاهیم و معادلات بنیادی الکترومغناطیس مانند معادلات ماکسول و موج و روابط ساختاری در کلی‌ترین حالت ممکن مرور می‌شوند. همانطور که از عنوان درس برمی‌آید هدف بررسی رفتار موج در محیط‌های پیچیده‌ی الکترومغناطیسی است لذا لازم است که در ابتدا این محیط‌ها معرفی و دسته بندی شوند.
در ادامه مسئله‌ی انتشار موج در محیط‌های پاشنده، ژیروتروپیک، تک محوری و ناهمسانگرد دوگانه مطرح می‌گردد. بررسی انتشار موج صفحه‌ای نیازمند معرفی ابزاری به نام سیستم KDB است. پدیده‌های ناشی از انتشار موج در محیط‌های پیچیده مانند اثر کاتن ماتن، چرخش فارادی و کنش نوری در انتهای این بخش ارائه می‌شوند.
در قسمت بعدی درس به کمک تکنیک تفکیک میدان-موج، انتشار امواج در محیط‌های دست‌سان و همسانگرد دوگانه ارائه خواهند شد.در نهایت مسائل مربوط به بازتاب و عبور در مرز محیط‌های پیچیده به کمک روش خط انتقال نامتقارن مورد مطالعه قرار می‌گیرند و پدیده هایی مانند شکست دوتایی و بازتاب دوگانه مطرح می‌شوند.
عناوین و مطالب سرفصل ها
1. مروری بر مفاهیم و تئوری ها
- نظریه الکترومغناطیس، معادلات ماکسول
روابط ساختاری در فرم ماتریسی و دیادیک
- معادلات موج و راه حل آن ها
- قضایای بقای انرژی و تکانه موج
- قطبش موج ( پارامترهای استوکس، کره ی پوانکاره و ماتریس ها)
2. دسته بندی محیط های پیچیده الکترومغناطیسی
- محیط های ناهمگن، ناهمسانگرد، پاشنده، محیط های پاستور و تلگان و ...
3. انشتار موج الکترومغناطیسی در محیط های ساده و پیچیده الکترومغناطیسی همگن
- میدان های متناوب با زمان (تک فرکانس)
   *معادلات ماکسول در فرم فازوری
   *روابط ساختاری و محیط های پاشنده (Dispersive Media)
   *محیط های ژیروتروپیک (Gyrotropic Media)
   *بردار پوئینتینگ مختلط
   *شرایط تقارن برای محیط های بی تلف
- مشخصات موج صفحه ای (Plane Wave)
- موج صفحه ای در محیط همگن وسیستم KDB
- امواج صفحه ای در محیط های تک محوری (Uniaxial Media
- سطح k و راستای انتشار امواج
- امواج صفحه ای در محیط ژیروتروپیک، اثر کاتن ماتن و چرخش فارادی
- امواج مشخصه در محیط ناهمسانگرد دوگانه (Bi-anisotropic)، کنش نوری
- کلیات محیط های غیرخطی
4. موج الکترومغناطیسی در محیط های دست سان (Chiral) و همسانگرد دوگانه (Bi-anistropic) 
 - مقدمات و کلیات در مبحث محیط های دست سان و همسانگرد دوگانه (BI)
- میدان ها و امواج در محیط همسانگرد دوگانه همگن
- تکنیک تفکیک به میدان موج ها (Wave-Field
- تحلیل موجی در محیط BI همگن دارای منابع جریان J و M
- امواج صفحه ای در محیط پیچیده BI
- چرخش قطبش
- توابع گرین و تشعشع (میدان دور) دوقطبی ریز در محیط BI
- هم پاسخی و اصل هویگنس
- توان و انرژی موج در محیط BI
- الکترومغناطیس ساکن در محیط های ناهمسانگرد 
 5. بازتاب و عبور موج در مرز محیط های همسانگرد دوگانه چندلایه
- شرایط مرزی و تطبیق فاز، قوانین بازتاب و شکست اسنل، شکست دوتایی (Double Refraction)، بازتاب دوگانه (Birefrengence
- بازتاب و عبور از مرز محیط های BI و تبدیل موج
- قطبش عمومی، کل میدان و موج، میدان عبوری
- تئوری خطوط انتقال نامتقارن، تیغه BI همگن چندلایه، مبدل امپدانسی و چرخش قطبش
- موجبرهای BI 
   منابع و مراجع

[1] J.A. Kong, Electromagnetics Wave Theory, John Wiley & Sons Inc., 1986

[2] I.V. Lindell , et al., Electromagnetic Wave in chiral and bi-anisotropic media, Artech-House, 1996

[3] Said Zouhdi , et al., (edited) Advances in Electromagnetics of Complex Media and Metamaterials, Springer, 2002

[4] Published papers and other related textbooks.

 
تاریخ به روز رسانی:
1402/05/01
تعداد بازدید:
290
كليه حقوق اين وب سايت متعلق به دانشگاه خواجه نصير الدين طوسي ميباشد.