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 E_z.

3. Поздовжньо магнітні хвилі (Н), або поперечньо електричні (ТЕ).

Умова: , , , .

Головна ознака: присутність повздовжньої складової магнітного поля H_z.

4. Змішані, або гібридні хвилі.

Умова: , .

Як ми побачимо далі, всі ці типи хвиль мають різні властивості.