電磁波 Electromagnetic Waves

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担当教員: 安藤真

使用教室: 火5-6

単位数: 講義：2 演習：0 実験：0

講義コード: 7139

シラバス更新日: 2005年5月10日

講義資料更新日: 2005年5月10日

学期: 後期 / 推奨学期：-

概要

講義概要

I電気磁気学を履修した学生を対象にして電磁波の基礎および応用について解説する。数式を扱う事はあくまでも手段として，物理現象の理解を目的としている。PCによるアニメーションも取り入れる。IIl．電気磁気学の基礎2．電磁波の基礎：Maxwellの方程式とその解，境界条件，平面波の反射と屈折，光学との関連など。3．電磁波の放射：微小ダイポールからの放射，波動方程式の解，静電界およびビオサバールの法則との比較。4．電磁界の基本原理：界の唯一性，ポインティングベクトル

講義の目的

電気磁気学を履修した学生を対象にして電磁波の基礎を解説する。まずマクスウェルの方程式の物理的意味の理解とこれを解くことにより、平面波の性質特に反射屈折現象を考察する。さらに、微小波源からの放
射界を導出し、電磁気学と電磁波との関係を考察し、最後に電磁波のエネルギーを理解する。毎回演習問題を宿題とする。

講義計画

電磁気学の復習とマクスウェルの方程式
変位電流、ファラデの法則，マクスウェルの方程式
平面波
波動方程式の解、｛Ｅ、Ｈ、β、λ、ｋ｝の関係、偏波
境界条件
接線成分の連続、垂直成分の連続、完全導体
反射、屈折
平行／垂直偏波、全反射、ブリュースター角、損失媒質、表皮の厚さ
電磁波の放射
スカラー波動方程式、ベクトルポテンシャル
ローレンツ条件、放射条件、遠方放射界
ポインチングベクトルおよびユニークネス定理
エネルギー保存則、電気回路との類推
　　注)番号は項目を表し、回数には対応していない。

教科書・参考書等

　講義中にテキスト、資料も配布する。
　F.R.コナー (安藤真訳);アンテナ入門、電子通信シリーズ 4,森北出版 (1989)
　後藤　尚久;なっとくする電磁気学、講談社 (1993)
　Ehrlich, Roelofs, Stoner, Tuszynski著（尾中龍猛監修）；電磁気学シミュレーション、海文堂 (1996)

成績評価

中間試験と期末試験の結果に、宿題（約１０回）の提出状況を加味して成績を決める。

担当教員の一言

直接見ることのできない電磁波の振る舞いを、深く理解するため、光や音の身近な例を挙げて説明する。自然現象の裏にある理論の美しさを肌で感じて欲しい。

その他

【オフィスアワー】
　随時受け付ける。事前に電話あるいはe-mail(mando＠antenna.pe.titech.ac.jp)にて、所在を確認すること。