5: Reflexión y Transmisión de Ondas
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- 5.1: Ondas Planas a Incidencia Normal en un Límite Plano
- Cuando una onda plana encuentra una discontinuidad en los medios, es posible la reflexión desde la discontinuidad y la transmisión al segundo medio. En esta sección, consideramos el escenario de una onda plana uniforme que normalmente incide en el límite plano entre dos regiones materiales semiinfinitas. Por “normalmente incidente” queremos decir que la dirección de propagación es perpendicular a la frontera.
- 5.2: Ondas Planas a Incidencia Normal en una Losa de Material
- En esta sección, consideramos el problema de una onda plana uniforme que normalmente incide sobre una “losa” intercalada entre dos medios semi-infinitos. Este escenario surge en muchos problemas prácticos de ingeniería, incluyendo el diseño y análisis de filtros y dispositivos de adaptación de impedancia a frecuencias RF y ópticas, el análisis de la propagación de RF a través de paredes y el diseño y análisis de radomos.
- 5.3: Transmisión total a través de una losa
- El problema de la “losa única” se compone de tres regiones materiales: una región semiinfinita 1, de la que normalmente incide una onda plana uniforme; la región 2, la losa, definida por límites planos paralelos; y una región semiinfinita 3, a través de la cual sale la onda plana. Esta sección se enfoca en una clase particular de aplicaciones que involucran esta estructura que involucran transmisión total a través de la losa. Es decir, el 100% de la potencia incidente en la losa se transmite a través de la losa.
- 5.4: Propagación de una onda plana uniforme en una dirección arbitraria
- La representación fija de rayo acomoda todas las combinaciones posibles de dirección de propagación y polarización de referencia.
- 5.5: Descomposición de una Onda en Componentes TE y TM
- Una amplia gama de problemas en electromagnetismo implica la dispersión de una onda plana por un límite plano entre medios diferentes. Para el caso general en el que la onda incidente es oblicuamente incidente, las direcciones de los vectores de campo generalmente serán diferentes y tomamos el esfuerzo de representar la onda incidente como la suma de dos ondas que tienen polarizaciones particulares. Estas polarizaciones se denominan eléctricas transversales y magnéticas transversales.
- 5.6: Ondas Planas en Incidencia Oblicua en un Caso de Límite Plano
- En esta sección, consideramos el problema de la reflexión y transmisión desde un límite plano entre medios semi-infinitos para una onda plana uniforme transversal eléctrica (TE).
- 5.7: Ondas Planas a Incidencia Oblicua en un Caso de Límite Plano
- En esta sección, consideramos el problema de la reflexión y transmisión desde un límite plano entre medios semi-infinitos para una onda plana uniforme magnética transversal (TM).
- 5.8: Ángulos de reflexión y refracción
- La coincidencia de fase es esencialmente una condición límite que obliga a la continuidad de la fase de los campos eléctricos y magnéticos a través del límite. Dado que el mismo requisito surge independientemente en los casos TE y TM, y dado que cualquier onda plana puede descomponerse en componentes TE y TM, el requisito debe aplicarse a cualquier onda plana incidente independientemente de la polarización.
- 5.9: Reflexión TE en medios no magnéticos
- Muchos materiales de interés práctico son no magnéticos; es decir, tienen permeabilidad que no es significativamente diferente de la permeabilidad del espacio libre. En esta sección, consideramos el comportamiento del coeficiente de reflexión para esta clase de materiales.
- 5.10: Reflexión TM en medios no magnéticos
- Muchos materiales de interés práctico son no magnéticos; es decir, tienen permeabilidad que no es significativamente diferente de la permeabilidad del espacio libre. En esta sección, consideramos el comportamiento del coeficiente de reflexión para esta clase de materiales.
- 5.11: Reflexión interna total
- La reflexión interna total se refiere a una condición particular que resulta en la reflexión completa de una onda en el límite entre dos medios, sin poder transmitido a la segunda región. Una forma de lograr una reflexión completa con transmisión cero es simplemente requerir que el segundo material sea un conductor perfecto. Sin embargo, la reflexión interna total es un fenómeno distinto en el que ninguno de los dos medios son conductores perfectos.
- 5.12: Ondas evanescentes
- Cuando se produce la reflexión interna total, el campo transmitido es una onda evanescente; es decir, una onda superficial que no transmite energía y cuya magnitud decae exponencialmente al aumentar la distancia hacia la siguiente región.
Miniatura: Onda plana itinerante sinusoidal que entra en una región de menor velocidad de onda en ángulo, ilustrando la disminución de la longitud de onda y el cambio de dirección (refracción) que resulta. (CC BY-SA 3.0 Unported; Richard F. Lyon vía Wikipedia)