Класифікація напрямлених хвиль
Всі співвідношення розглянемо на прикладі декартової системи координат.
Запишемо вектори та
покоординатно з урахуванням залежності від часу
. (1)
Відмітимо, що множник звичайно не записують, але мають на увазі. Будемо завбачувати, що вздовж вісі z всі складові в (1) мають характер біжучої хвилі, тобто
, (2)
де q=x,y,z;
- хвильове число в поздовжньому напрямку;
- довжина хвилі в поздовжньому напрямку ЛП.
Введемо позначення ;
та назвемо
,
- поперечними складовими векторів
та
, а тоді
,
- поздовжні складові векторів. З врахуванням цих позначень вектори
та
будуть
. (3)
Вводять таку класифікацію напрямлених хвиль:
1. Поперечньо електромагнітні хвилі (ТЕМ або Т).
Умова: ,
,
,
, тобто у хвиль ТЕМ можуть
існувати тільки поперечні складові електромагнітного поля. (Згадаємо про плоску хвилю в вільному просторі - у неї теж такі властивості).
2. Поздовжньо електричні хвилі (Е), або поперечньо магнітні хвилі (ТН, ТМ).
Умова: ,
,
,
.
Головна ознака: присутність поздовжньої складової електричного поля Ez.
3. Поздовжньо магнітні хвилі (Н), або поперечньо електричні (ТЕ).
Умова: ,
,
,
.
Головна ознака: присутність повздовжньої складової магнітного поля Hz.
4. Змішані, або гібридні хвилі.
Умова: ,
.
Як ми побачимо далі, всі ці типи хвиль мають різні властивості.