用FDTD计算平面波照射到一维层介质的反射与透射以及在理想介质中的传播

资 源 简 介

用FDTD计算平面波照射到一维层介质的反射与透射以及在理想介质中的传播

详 情 说 明

FDTD（时域有限差分）方法是计算电磁波传播的经典数值技术，特别适合分析平面波与层状介质的相互作用。在一维情况下，通过离散化空间和时间步长，可以逐步更新电场和磁场分量，模拟波的传播过程。

对于平面波入射到层状介质的问题，FDTD算法需要在介质交界面处处理场值的连续性条件。反射和透射系数可通过记录入射波、反射波和透射波的幅度计算得出。若介质为理想导体，反射波与入射波相位相反；若为有耗介质，则需考虑趋肤深度，即电磁波振幅衰减至1/e时的穿透距离，其与介质电导率和频率密切相关。

场源可选择高斯脉冲或正弦波。高斯源频带较宽，适合分析多频响应；正弦源则便于观察稳态现象。在理想介质中传播时，波速仅由介质参数决定，波形保持不变。通过FDTD仿真，可直观展示电磁波在穿越不同介质时的能量分配及相位变化。