题目
18、在均匀无耗各向同性媒质中,电磁波的波速(即想速)与波长均为常数,但在导电媒质中则不一样,其波速和波长不再是常数。A. 对B. 错
18、在均匀无耗各向同性媒质中,电磁波的波速(即想速)与波长均为常数,但在导电媒质中则不一样,其波速和波长不再是常数。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查均匀无耗各向同性媒质和导电媒质中电磁波波速与波长的特性。
解题思路:需要分别明确均匀无耗各向同性媒质和导电媒质中电磁波波速和波长的性质,然后根据这些性质判断题目说法的正确性。
- 均匀无耗各向同性媒质中电磁波的特性:
在均匀无耗各向同性媒质中,媒质的参数(如介电常数$\epsilon$和磁导率$\mu$)是均匀且不随时间变化的,并且没有损耗。根据电磁波波速公式$v = \frac{1}{\sqrt{\epsilon\mu}}$,由于$\epsilon$和$\mu$为常数,所以波速$v$是常数。又因为波速$v$、频率$f$和波长$\lambda$之间的关系为$v = f\lambda$,在给定频率$f$的情况下,波速$v$为常数,那么波长$\lambda=\frac{v}{f}$也为常数。 - 导电媒质中电磁波的特性:
在导电媒质中,由于存在自由电荷的运动,会产生传导电流,从而导致电磁波能量的损耗。导电媒质的等效介电常数$\epsilon_{eq}=\epsilon - j\frac{\sigma}{\omega}$(其中$\sigma$是电导率,$\omega = 2\pi f$是角频率),它是一个复数且与频率有关。根据波速公式$v = \frac{1}{\sqrt{\epsilon_{eq}\mu}}$,由于$\epsilon_{eq}$与频率有关,所以波速$v$不再是常数。同样,由$v = f\lambda$可知,波速$v$变化时,波长$\lambda=\frac{v}{f}$也不再是常数。
综上,题目中“在均匀无耗各向同性媒质中,电磁波的波速(即相速)与波长均为常数,但在导电媒质中则不一样,其波速和波长不再是常数”的说法是正确的。