英语翻译：

【化】 TEM wave; transverse electromagnetic wave

分词翻译：

横的英语翻译：

across; sidelong; horizontal; transverse; perverse; unexpected

电磁波的英语翻译：

electromagnetic wave
【化】 electromagnetic wave
【医】 electromagnetic wave

专业解析

横电磁波（Transverse Electromagnetic Wave，简称TEM波）是电磁波传播的一种基本模式，其电场（E）和磁场（H）均垂直于波的传播方向。根据电磁场理论，TEM波的场分布满足以下条件：

1. 横向场特性：电场和磁场在传播方向（假设为z轴方向）上的分量为零，即$E_z=0$和$H_z=0$。
2. 传播特性：TEM波在均匀介质中传播时，其相速度与频率无关，满足无失真传输条件，常用于同轴电缆和双导线传输线。
3. 数学描述：其电磁场分量可表示为

   $$

abla mathbf{E} + k mathbf{E} = 0,

$$

其中$k$为波数，方程表明电场和磁场均满足亥姆霍兹方程。

应用场景：

• 通信系统：同轴电缆中的TEM波用于高频信号传输，因其低损耗特性。
• 微波工程：在微带线和带状线设计中，TEM模式被用于设计宽带器件。

参考来源：

1. 《电磁场与电磁波》（David K. Cheng 著）
2. IEEE微波理论与技术学会标准（IEEE MTT-S）
3. 麻省理工学院开放式课程（MIT OpenCourseWare）电磁学讲义

网络扩展解释

横电磁波（TEM波）是电磁波的一种基本模式，其核心特征是电场和磁场分量均垂直于波的传播方向，且传播方向上无任何电磁场分量。以下为详细解释：

定义与基本特性

1. 横向振动特性
   横电磁波的电场（E）和磁场（H）振动方向均与传播方向垂直，三者满足右手螺旋关系（如电场沿x轴，磁场沿y轴，传播沿z轴）。这一特性使其区别于TE波（传播方向有磁场分量）和TM波（传播方向有电场分量）。

2. 传播速度与介质无关性
   TEM波在真空中传播速度为光速（$c = 3 times 10 , text{m/s}$），且在理想介质（如线性、均匀、各向同性媒质）中无需依赖导体或波导结构即可传播。

3. 场分布与相位关系
   在均匀平面波中，电场和磁场强度在波阵面上处处相等，且两者相位相同。其能量密度满足关系式：
   $$ text{能量密度} = frac{1}{2} (epsilon E + mu H) $$

典型应用场景

• 通信传输：如双导体传输线（同轴电缆）中的主模为TEM波，因其无截止频率且适合长距离信号传输。
• 自由空间传播：如无线电波、可见光等均属于横电磁波，通过电场与磁场的交替变化传递能量。

与其他电磁波模式的对比

模式	传播方向分量	典型结构
TEM波	无	同轴电缆、自由空间
TE波	磁场分量	波导（矩形/圆形）
TM波	电场分量	波导、微带线

总结来说，横电磁波是电磁场理论中的基础概念，其横向振动特性决定了它在通信、光学等领域的广泛应用。如需进一步了解具体数学推导或应用案例，可参考电磁波理论教材或工程实践手册。

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