【正确答案】波阵面上每一点的作用都相当于一个小球面波源。从这些波源产生二次辐射的球面子波。这些小球面波源,常称为惠更斯元。
设想在空间传播着横电磁(TEM)波,我们在它的波阵面上取很小很小的一个小方块,我们称为面元。在此面元上电场强度E和磁场强度H都是均匀分布的。如把此面元放在坐标原点与xy平面相合,电场E在x轴正方向,磁场H在y轴正方向,传播方向为z轴正方向。此外根据TEM波的特点,在传播中,储于电场和储于磁场的能量是相同的。因此,如果要把此面元上的E和H看作惠更斯源,则电场E的振动将激起一个电磁场;磁场H的振动也将激起一个电磁场。这两个电磁场之和才是此面元上电磁场激起的子波辐射场。那么什么样的辐射源所产生的电磁场,才分别与该电场和磁场相当呢?为此,回忆电基本振子(电流元和磁基本振子(电流环的电磁场。如果合理放置电基本振子和磁基本振子,则产生相应的磁场和电场。
因此,横电磁(TEM)波波阵面上任一点的惠更斯元可用电基本振子和磁基本振子来等效。从这种等效可以导出惠更斯元所产生的辐射场的一般表示式。
【答案解析】