用COMSOL多物理场仿真软件制作的电磁场与电磁波演示动画。本篇仿真TEM线极化电磁波在两媒质界面垂直入射时的反射、透射。
仿真场景图示:

线极化TEM电磁波,可依入射面分解为TE(横电)、TM(横磁)成分。在理论处理及仿真计算时,对TE、TM极化分别处理。

如果是垂直入射,TE,TM实际上没有区分。但为了与其他情形对应,还是分别按TE、TM计算、作图。


一、TE入射波,理想介质到理想介质的垂直入射
$0$度入射角,$3GHz,ε_1=1,ε_2=2$
电场,只有$z$分量:

磁场,没有$z$分量,在$x-y$平面,因垂直入射,仅有$x$分量,此时,上下两层中,都是TEM波。

二、TE入射波,理想介质到损耗介质的垂直入射
$0$度入射角,$3GHz,ε_1=1,ε_2=2-0.8i$
电场,只有$z$分量:

磁场,没有$z$分量,在$x-y$平面,因垂直入射,仅有$x$分量,此时,上下两层中,都是TEM波。

三、TE入射波,理想介质到导体的垂直入射
$0$度入射角,$3GHz,ε_1=1,ε_2=2,σ_2=1\times10^7$
电场,只有$z$分量:

磁场,没有$z$分量,在$x-y$平面,因垂直入射,仅有$x$分量,此时,是TEM波。

四、TM入射波
TM入射时,磁场仅有$z$分量,电场有$x$分量。以下仅给出磁场$z$分量图。
1.理想介质到理想介质的垂直入射

2.理想介质到损耗介质的垂直入射

3.理想介质到导体的垂直入射
