均勻平面波英文解釋翻譯、均勻平面波的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 uniform plane wave

分詞翻譯：

均勻的英語翻譯：

equality
【電】 uniformity

平面波的英語翻譯：

【計】 plane wave
【化】 plane wave

專業解析

均勻平面波（Uniform Plane Wave）是電磁波理論中的核心概念，指電場和磁場在無限大均勻介質中傳播時，其振幅和相位在垂直于傳播方向的平面上保持恒定的電磁波。以下是其關鍵特性與定義解析：

基本定義與數學表示
均勻平面波的電場(mathbf{E})和磁場(mathbf{H})滿足以下條件：

場量僅沿傳播方向（如z軸）變化，橫向平面（xy平面）上振幅與相位均勻分布；
場量方向與傳播方向正交，且彼此垂直，滿足(mathbf{E} perp mathbf{H} perp mathbf{z})。
其通解形式可表示為：

$$ mathbf{E}(z,t) = mathbf{E}_0 e^{-alpha z} e^{j(omega t - beta z)} $$

其中(alpha)為衰減常數，(beta)為相位常數。

傳播特性

無耗介質：當介質無損耗（(sigma=0)）時，波阻抗為實數：
$$ eta = sqrt{frac{mu}{epsilon}} $$

此時電場與磁場同相位。

有耗介質：波阻抗變為複數，導緻電場與磁場存在相位差。

典型應用領域
均勻平面波模型廣泛用于天線輻射、微波傳輸及光纖通信等工程領域，例如分析自由空間中電磁波的遠場特性。

參考來源：

《電磁場與電磁波》（David K. Cheng 著，第四版）
IEEE Transactions on Antennas and Propagation (DOI:10.1109/TAP.2020.3016462)
MIT OpenCourseWare 電磁學講義（ocw.mit.edu/courses/6-007-electromagnetic-energy）

網絡擴展解釋

均勻平面波是電磁波理論中的一種理想化模型，具有以下核心特征：

一、基本定義

均勻平面波指在無限大均勻介質中傳播的電磁波，其電場和磁場的相位在等相位面上完全一緻，且振幅在整個等相位面上保持恒定。這種波的波陣面（等相位面）是無限延伸的平面，傳播方向與波陣面垂直。

二、數學表達式

在直角坐标系中，沿+z方向傳播的均勻平面波可表示為： $$ mathbf{E}(z,t) = mathbf{E}_0 e^{i(kz - omega t)} $$ $$ mathbf{H}(z,t) = frac{1}{eta} mathbf{hat{z}} times mathbf{E}_0 e^{i(kz - omega t)} $$ 其中：

$E_0$為電場振幅（常矢量）
$k=omegasqrt{muepsilon}$為波數
$eta=sqrt{mu/epsilon}$為介質本征阻抗

三、核心特性

橫電磁波（TEM波）
電場E和磁場H均垂直于傳播方向，且相互正交，滿足$E perp H perp text{傳播方向}$。
空間均勻性
在等相位面上，電場和磁場的振幅處處相等，相位保持同步。例如當$z=const$時，場量在x-y平面上無變化。
無衰減傳播
在理想介質（無耗）中，波的振幅不隨傳播距離衰減，滿足$|E|=|E_0|$。
波動參數關系
相速度$v_p = omega/k = 1/sqrt{muepsilon}$，波阻抗$eta = E/H = sqrt{mu/epsilon}$。

四、典型應用場景

自由空間傳播：遠場區的天線輻射波可近似為均勻平面波
微波傳輸：波導中的主模在特定條件下可視為準均勻平面波
介質界面分析：研究電磁波在介質分界面的反射/折射行為

注：實際工程中完全理想的均勻平面波并不存在，但在分析遠場傳播、設計微波器件時，該模型能有效簡化計算。