电磁波、平面电磁波、均匀平面电磁波
什么是等相位面？
电磁波空间相位相同的点构成的曲面，又称为波阵面。
电磁波按波阵面的形状进行分类？
平面波、柱面波和球面波。
什么是平面电磁波？
平面电磁波是指电磁波的场矢量的等相位面是与电磁波传播方向垂直的无限大平面，它是矢量波动方程的一个特解。
什么是均匀平面电磁波？
理想介质中均匀平面波的传播参数和传播特性
理想介质中且无源的波动方程(时域)？
理想介质中且无源的正弦稳态波动方程(频域)？
理想介质和无源意味着什么？
将电磁波时域方程代入麦氏方程求解后的结论
其中：
同时，能够得到在其情况下的Maxwell方程;
Maxwell方程也一样：
可见，在此假设下(一般都是研究这种情况)，只需:
第一步：用波动方程求出电场
第二步：用麦克斯韦方程求出磁场。
就能把两个场量求出来（或者反过来求也可以）。
求解电场的波动性方程，有通解：
将电场的表达式代入Maxwell方程，有磁场表达式：
显然电场和磁场的入射波/反射波之间存在如下比值关系：
若在真空中，则有：
将上面的时域结论转为频域结论
磁场和电场的表达式：
其中引入新的参数：
此时仍有：
求出频域表达式之后要记得转回时域表达式。
均匀平面波的特性
周期：
波前：等相位点组成的曲面称为波前(波面)，对于平面波，波前是平面。
因此均匀平面波能量传播方向与波传播方向相同，且与垂直于传播方向的平面内单位面积穿过的功率相等。
电场能量和磁场能量分别为:
此时研究的不再是能量流动的瞬时值，而是其周期均值：
理想介质中均匀平面波的传播特点(重点，理想和有耗媒质的都很重要)
例题：
马冰然P248例7-17-2(重点)（均匀平面波）；例6-8非均匀平面波
沿任意方向传播的平面波
波矢量、三位坐标系下电磁波的传播方向
在三位空间中传播的正弦稳态电磁波满足如下频域波动方程：
则其解为：
其波矢量的表达式为：
不过即使是在三维空间中，也可以用Maxwell方程证明，电场和磁场方向相互垂直，且组成的平面垂直于其传播方向。
在直角坐标系下，令：
则有：
则在直角坐标系下的方程为：
如果得到一个在三位空间下的均匀平面波电场的表达式，比如：
就能够得到其频域表达式：
则其传播方向为：
电磁波的极化(重点)
极化的概念？
平面波极化方向判定基准？
示意图为：
极化的分类有：线极化、圆极化、椭圆极化。
直线极化？
条件为：
同时，直线极化中有两个特例：(重点)垂直极化(verticallypolarizedwaves)和水平极化(horizontallypolarizedwaves)，前者的极化方向垂直于大地，后者水平于大地。
且又有：
另外，由于直线极化的特殊出相位关系，知道xy两个分量的幅值去求总的电场矢量的时候，只需要再得知其中一个方向上的分量的初相位就能把答案求解出来：
圆极化？
圆极化的两个分量的初相位和幅值满足如下关系：
此时有：
圆极化又分为左旋极化和右旋极化，基于上面的图分析。该图认定，z轴正方向垂直于纸面朝外，让两个手的四个手指从相位超前的分量对应的坐标轴旋转到相位滞后的的分量对应的坐标轴，看哪边手的大拇指正好指向波的传播方向，则这个波就是哪种旋向的极化。
椭圆极化？
电场的两个分量的振幅和相位都不相等，就构成了椭圆极化波，其示意图如下：
其中椭圆极化分为左旋椭圆极化和右旋椭圆极化，其判定方式与圆极化的一致。线极化和圆极化都是椭圆极化的特例。
极化波的特性
例题：（主要是给出式子会判断极化方向）
导电媒质（有耗媒质）中的均匀平面波传播参数
导电媒质（有耗媒质）是指？
导电媒质的等效复介电常数？
相比于理想介质，导电媒质还存在传导电流，其Maxwell第一方程频域形式可以写为：
由此可以将导电媒质等效为一种理想介质，只不过这个介质的介电常数是一个复数。相应地，适用于理想介质的方程推导结论同样也可以套在导电媒质上。
导电媒质中的波动方程？
导电媒质的本征波阻抗？
导电媒质本征波阻抗，是一个复数：
可见导电媒质的本征波阻抗的模小于同参数的理想介质中的波阻抗。
根据上面对于导电媒质中的波动方程和本征波阻抗的分析，可见电磁波在有耗媒质中的传导模式是如下所示的：
电场超前磁场，且顺着其传播的方向上，幅值不断衰减。
导点媒质中的坡印廷矢量？
时域上求解坡印廷矢量：
导电媒质中的复坡印廷矢量：
导电媒质中的平均坡印廷矢量：
导电媒质中平均电能密度和平均磁能密度：
可见，在导电媒质中平均磁能密度大于平均电能密度(电能被"导"走了)。
导电媒质中总的平均能量密度：
相速度：
波长：
导电媒质中的能量传播速度：
可见，导电媒质中均匀平面波的能速与相速度相等（这一点和理想介质是一样的）。
导电媒质中均匀平面波的传播特点(重点)
低损耗媒质和良导体媒质
损耗正切角？
这个比值恰好就是媒质中传导电流密度振幅与位移电流密度振幅的之比。
导体分类？(重点)
给出损耗正切角的值，要能够判断属于何种电介质。
穿透（趋肤）深度和表面电阻
趋肤效应的定义？(重点)
当高频率电磁波传入良导体后，在微米量级距离内就衰减得近于零。因此高频电磁场只能存在与良导体表面的一个薄层内，这种现象称为集肤效应(skineffect，趋肤效应)。
趋肤深度Skindepth或穿透深度Penetrationdepth的定义？(重点)
电磁波场强振幅衰减到良导体表面处的1/e(或0.368)时所传播的一段距离称为穿透深度(集肤深度、趋肤深度)，用δ表示(公式也是重点)：
群速度(重点)
色散现象：
群速度：
不同频率的单色波叠加的电磁波信号(包络信号)在媒质中是以群速度传播，其表达式如下：
只有当包络形状不随波的传播而变化时，也就是信号是窄频带信号时，它才有意义。
群速度和相速度的关系：(掌握)
群速度和相速度有如下关系式：
均匀平面波的垂直入射、反射波及折射波
平面波垂直入射：
电磁波垂直入射到本征波阻抗不连续的两个媒质的界面时，会发生反射和透射(又称折射)，示意图如下：
则在媒质1中的合成波可以表示为：
在媒质2中只有折射波，其表达式为：
其中有反射系数表达式（反射系数*入射波幅值=反射波幅值）：
还有折射系数表达式（折射系数*入射波幅值=折射波幅值）：
可见反射系数和折射系数都是只和两边介质的本征波阻抗也即其材料本身有关的参数，而和其他参数无关，所以媒质能够直接影响合成波的传播特性。
这里的反射系数和入射系数还满足以下关系：
从理想介质入射到理想导体：
示意图如下：
此时媒质2中的本征波阻抗趋近于0：
故有：
此时的合成波表达式如下：
电磁波驻波的波腹Maxima和波节Zeros（重点）：
理想介质1入射到理想介质2中的平面波(重点)：
此时的反射系数和折射系数都是实数：
重写介质1中的合成波为：
两种行驻波情况：
驻波比SWR：
进一步可以反推反射系数为：
知反射系数可以求驻波比，但是知道驻波比也只能求出反射系数的绝对值，还要再确定两边的本征波阻抗的相对大小关系才能确定其正负。
重点例题：
三层平行理想介质的垂直入射
总场波阻抗：
由于多层介质会遇到多次反射的问题，因此这里就不研究入射波和入射波，或者反射波和反射波的关系了，而是去研究总波的关系。总场波阻抗就是在平行于分界面的任意平面上，合成电场与合成磁场的复数的比值。
现在研究下面的情况：
则在媒质1的区域中，有：
三层介质的情况：
此时有结论：
三层介质中介质1没有反射波的情况(重点):
将介质1和3看做是原本就有的，介质2看作是新加的。但是我们希望加了介质2之后，介质1中的波完好地给到介质3(不引起反射)，这个时候就要根据介质1和2的本征波阻抗的相对关系，来确定介质2的厚度是半波长还是四分之一波长的了。
均匀平面波的斜入射
几个概念(重点)：
将入射波波矢量与分界面法线矢量构成平面称为入射平面。
若入射波电场矢量垂直于入射平面，则称为垂直极化波。
若入射波电场矢量平行于入射平面，则称为平行极化波。
(对于电场矢量与入射平面成任意角度的入射波，都可以分解为垂直极化波和平行极化波两个分量。)
反射定律与折射定律：
分界面上的相位匹配条件：
电磁波的反射定律：
电磁波的折射定律：
其中折射率的计算为：
折射率较小的介质称为波疏介质，较大的介质称为波密介质。
全反射(重点)：
全反射时，平行极化和垂直极化的波的反射系数都等于1，其临界角(criticalangle)为：
(给出媒质的介电常数，计算临界角)
全反射只能发生在波由光密媒质进入光疏媒质的情形。
当介质板内电磁波入射角大于临界角，电磁波将在介质板的顶面和底面发生全反射，电磁波将被约束在介质板内，并沿z方向传播。此时，媒质2中折射波仍然是沿分界面方向传播，但振幅沿垂直于分界面的方向上按指数规律衰减，因此折射波主要存在于分界面附近，称这种波为表面波。
全折射(重点)：
平行极化波斜入射到从媒质1入射到媒质2分界面，当入射角恰好等于布儒斯特角时，反射系数等于0，则电磁功率全部折射到媒质2中，发生全折射。
布儒斯特角大小为：
一个任意极化电磁波，以布儒斯特角入射到两种非磁性媒质分界面，它的平行极化分量全部透射，反射波就只剩下垂直极化波，起到一种极化分离的作用。因此，布儒斯特角也称为极化角。利用这样的特性可产生偏振光（单极化光）。