KIT – The Research University in the Helmholtz Association Institute of Photonics and Quantum Electronics (IPQ), Department of Electrical Engineering and Information Technology (ETIT) www.kit.edu Christoph Füllner Felder und Wellen Übung 12 WS 2018/2019
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Felder und Wellen Übung 12 - KIT - ITE3 23.01.2019 Institute of Photonics and Quantum Electronics Agenda der „Wellen“-Übungen M. Sc. Christoph Füllner –Felder und Wellen (FuW)
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KIT – The Research University in the Helmholtz Association
Institute of Photonics and Quantum Electronics (IPQ), Department of Electrical Engineering and Information Technology (ETIT)
www.kit.edu
Christoph Füllner
Felder und WellenÜbung 12
WS 2018/2019
2 23.01.2019 Institute of Photonics
and Quantum Electronics
Anmerkungen zu Übung 11
Die Lösungen sind hochgeladen, enthalten allerdings minimale Fehler.
Aufschrieb von Übung 11:
Auf Seite 17 muss die Wellenzahl im Exponenten der komplexen
Exponentialfunktion für die durchgelassene Welle natürlich 𝑘1 und nicht 𝑘0lauten.
Musterlösung von Übung 11:
Die Grafik auf Seite 4 wird aufgrund einer fehlerhaften Lateχ-Kompilierung
nicht korrekt angezeigt. Es handelt sich um die gleiche Grafik wie auf dem
Aufgabenblatt.
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and Quantum Electronics
Agenda der „Wellen“-Übungen
M. Sc. Christoph Füllner – Felder und Wellen (FuW)
Übung Aufgabe Thematik
Übung 11
(14.01.)
Aufgabe 26 Wellengleichung im Vakuum
Aufgabe 27 Grenzflächenübergang:
Dielektrikum – Dielektrikum, senkrechter Einfall
Übung 12
(21.01.)
Aufgabe 28 Wellenbeschreibung in Kugelkoordinaten
Aufgabe 29 Grenzflächenübergang:
Dielektrikum – Leiter, senkrechter Einfall
Übung 13
(28.01.)
Aufgabe 30 Grenzflächenübergang:
Dielektrikum – Dielektrikum, Einfall mit 𝛼 ≠ 90°
Aufgabe 31 Idealer Hohlleiter (Wellenleiter)auch hier spielen Grenzflächenbetrachtungen eine Rolle
Übung 14
(04.02.)
Aufgabe 32 Grenzflächenübergang:
Dielektrikum – Dielektrikum, Einfall mit 𝛼 ≠ 90°
Aufgabe 33 Hertzscher Dipol
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and Quantum Electronics
Kugelkoordinaten
Die FuW-Formelsammlung gibt die allgemeinste Form des Flächenelements in
Kugelkoordinaten an.
Normalenvektor des
Flächenelements zeigt in
Richtung des Radius
Integration über θ, φ
Abhängig vom gewählten
Radius ergibt sich eine
Kugeloberfläche
Normalenvektor des
Flächenelements zeigt in
Richtung von φ
Integration über r, θ
Abhängig vom gewählten
Winkel φ ergibt sich ein
halber Kugelquerschnitt
(für begrenztes r)
Normalenvektor des
Flächenelements zeigt in
Richtung von θ
Integration über r, φ
Abhängig vom gewählten
Winkel θ ergibt sich die
Kugelgrundfläche oder der
Mantel eines Doppelkegels
d Ԧ𝑓 = 𝑟2sin 𝜃 𝑑𝜃𝑑𝜑 Ԧ𝑒𝑟 d Ԧ𝑓 = 𝑟𝑑𝑟𝑑𝜃 Ԧ𝑒𝜑 d Ԧ𝑓 = 𝑟sin 𝜃 𝑑𝑟𝑑𝜑 Ԧ𝑒𝜃
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and Quantum Electronics
Übersicht über Wellengleichungen
M. Sc. Christoph Füllner – Felder und Wellen (FuW)