MATLAB仿真平面电磁波在不同媒介分界面上的入射doc.doc

MATLAB仿真平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射 一、实验目的： 进一步学习MATLAB，初步掌握GUI界面的编程。 通过编程实现电磁波仿真效果图。 进一步理解平面电磁波的入射、反射和折射现象 二、实验要求： 以电场为例，动态演示平面电磁波的传播情况。 可以任意设置媒介的介电常数和入射角。 考虑金属导体和空气的分界面平面电磁波的入射、反射情况。 三、实验原理： 电磁波从一种媒质入射到第二种媒质时，分界面使一部分能量反射回第一种媒质，另一部分能量折射到第二种媒质中，反射波和折射波得大小和相位取决于分界面两侧的媒质特性、极化方向和入射角大小等，当电磁波入射到理想导体表面时，会发生全反射。这一过程中包括的主要原理有以下三点。 1、正弦平面波在媒质分界面的反射和折射规律 波对分界面的入射是任意的，但为了方便，我们假设入射面与zox面重合。波在z0时发生入射和反射，在z0时发生折射并令空间任意一点处 的 入 射 波、反射波和折射波场强为： 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 1 正弦波斜入射示意图 根据在z=0的界面上电场强度的切线分量相等的边界条件，有 故必有 反射定律： 折射定律： 正弦平面波对理想介质的斜入射 垂直极化波 垂直极化波对理想介质斜入射如图所示，由折射和反射定律，我们可以得到在任意媒质中的场强。 在第一煤质中 在第二煤质中 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 2 垂直极化波斜入射 平行极化波 平行极化波对理想介质斜入射如图所示，由折射和反射定律，我们可以得到在任意媒质中的场强。 在第一煤质中 在第二煤质中 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 3 平行极化波斜入射 正弦平面波对理想导体表面的斜入射 垂直极化波 垂直极化波对理想导体斜入射如图所示，入射波在导体表面发生全反射，我们可以得到在任意媒质中的场强。 平行极化波 垂直极化波对理想导体斜入射如图所示，入射波在导体表面发生全反射，我们可以得到在任意媒质中的场强。 四、实验程序； 实验程序比较长，可参见此文件夹中的jm.m文件。（附件） 生成的界面： 五、实验总结； 这次实验总体感觉收获比较大。 首先，之前学习的MATLAB都是基于图片之类的编程，没有学习过GUI的使用。通过这次实验，我初步学习了一下GUI，算是现学现卖吧。虽然学的不是很深，但是对于基本的功能的使用应该还是可以的。 再次，对于电磁场地学习都是停留在书面作业上，通过这次实验，加深了我对电磁场传播的理解。 最后，其实如果只有我一个人，应该是很难完成这次实验的，在这期间有同学的帮忙和合作。通过这次实验，感受到合作的力量，不懂要问呐。 程序代码： function varargout = jm(varargin) % JM M-file for jm.fig % JM, by itself, creates a new JM or raises the existing % singleton*. % % H = JM returns the handle to a new JM or the handle to % the existing singleton*. % % JM(CALLBACK,hObject,eventData,handles,...) calls the local % function named CALLBACK in JM.M with the given input arguments. % % JM(Property,Value,...) creates a new JM or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before jm_OpeningFcn gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application % stop. All inputs are passed to jm_OpeningFcn via varargin. % % *See GUI Options on GUIDEs Tools menu. Choose GUI allows only one % in