Поверхностные электромагнитные волны на плоских границах электропроводящих сред с высокой проводимостью, волна Ценнека

Abstract

The properties of a theoretical model of surface electromagnetic waves, guided by the plane boundaries of high conductive media: metals, humid soils, sea and salty water in general are considered. The phase,”group” and energy flow velocities of these waves are calculated. These waves are related to the unusual type of waves, the “group” velocity of which is differed from the energy flow velocity, that is the wave energy transport velocity. Although depending on medium parameters the phase and “group” velocities of these waves can be more than the light velocity c, their energy flow velocity always less than the light velocity c. So named Zenneck’s wave is related to considered the type of waves.

• surface waves
• phase
• group
• energy flow velocities of waves
• Zenneck's wave

Аннотация (на русском)

Поверхностные электромагнитные волны на плоских границах электропроводящих сред с высокой проводимостью, волна Ценнека

Рассмотрены свойства теоретической модели поверхностных электромагнитных волн, направляемых плоскими границами высоко проводящих сред: металлов, влажной почвы, морской и вообще соленой воды. Вычислены фазовая, «групповая» и энергетическая скорости таких волн. Показано, что эти волны относятся к необычному типу волн, у которых «групповая» скорость отличается от энергетической скорости, т.е. скорости переноса волной энергии. И хотя в зависимости от параметров среды фазовая и «групповая» скорости таких волн могут быть больше скорости света с, их энергетическая скорость всегда меньше скорости света. К рассмотренному типу волн относится так называемая волна Ценнека.

For citation

References

1. Barlow H. M., Wait J. R. // Electron. Letters. 1967.Т.3. №9.С.396.
2. Шевченко В. В. // Радиотехника и электроника. 1969.Т.14. №10.С.1768.
3. Oliner A. A. // IEEE Trans. MTT. 1984.T.32.№5.С. 1022.
4. Вайнштейн Л. А. Электромагнитные волны, 2-е изд. М.: Радио и связь, 1988.
5. Байбаков В. И.,Дацко В. Н.,Кистович Ю.В.//УФН.1989.Т.157.№6.С.722.
6. Кукушкин А. В. // УФН. 1993.Т.163. №1.С. 81.
7. Дацко В. Н., Копылов А. А. // УФН. 2008.Т.178. №1.С.109.
8. Кукушкин А. В. // УФН. 2009.Т.179. №7.С. 801.
9. Кукушкин А.В.,РухадзеА.А.,РухадзеК.З.//УФН.2012.Т.182.№11.С.1205.
10. Collin R. E. Field theory of guided waves, 2-nd ed. NY: IEEE Press, 1991.
11. Felsen L. B., Marcuvitz N. Radiation and Scattering of Waves. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, 1973 (Фелсен Л., Маркувиц Н. Излучение и рассеяние волн, т.2. М.: Мир, 1978).
12. Альперт Я. Л., Гинзбург В. Л., Фейнберг Е. Л. Распространение радиоволн. М.: ГИТТЛ, 1953.
13. Виноградова М. Б., Руденко О. В., Сухоруков А. П. Теория волн. М.: Наука, 1979.
14. Либенсон М. Н. Физическая энциклопедия. Т.3. М.: БРЭ, 1992. С.110.
15. Семенов Н. А. Техническая электродинамика. М.: Связь, 1973.
16. Шевченко В. В. Плавные переходы в открытых волноводах. М.: Наука, 1969 (Shevchenko V. V. Continuous Transitions in Open Waveguides. Boulder, Colo.: Golem Press, 1971).
17. Мандельштам Л. И. Лекции по оптике, теории относительности и квантовой механике. М.: Наука, 1972. С.420,431.
18. Зильберглейт А. С., Копилевич Ю. И. // Письма в ЖТФ. 1979.Т.5.№ 8. С. 454.
19. Бреховских Л. М. Волны в слоистых средах. М.: Изд. АН СССР, 1957.
20. Barlow H. M., Brown J. Radio Surface waves. Oxf.: Clarendon Press, 1962.
21. Шевченко В. В.//Дифференциальные уравнения.1979.Т.15. №11.С.2004 (ShevchenkoV.V.//Differential Equations.1980.V.15. №11.P.1431).
22. Шевченко В. В. // Изв. ВУЗов - Радиофизика. 1971.Т.14. №5.С.768.