透過係数の計算

電磁波の透過係数計算機は、2つの固有インピーダンスを、平面境界を横切る入射パワーの割合へ変換します。入射媒質に z1（η₁、オーム）、第2媒質に z2（η₂、オーム）を入力すると、電力透過係数 T が 4 η₁ η₂ を (η₁ プラス η₂) の2乗で割った値、相補の電力反射係数 R、電界振幅係数 Γ と τ、T と R の百分率、明確な公式文字列、代入手順、電磁結果を述べる短いメッセージを返します。無損失媒質の固有インピーダンスは厳密に正の実数であり、ゼロや負のプレースホルダではないためです。自由空間から誘電体への宿題を確認する学生、界面不整合を見積もる高周波技術者、電磁気の単体テストを書く開発者はいずれも、フルウェーブの場ソルバを開かずに同じ閉形式が必要です。

電磁境界における電力透過係数の意味

一様平面電磁波が、均質・等方・無損失な2媒質の平面界面に当たると、時間平均パワーの一部は反射され、一部は透過します。各媒質の固有インピーダンス η は μ を ε で割った平方根に等しく、その媒質内の前進波について横電界と横磁界の比を定めます。自由空間が通常の基準で、η₀ は約 377 オームです。

垂直入射では電界反射係数 Γ は (η₂ マイナス η₁) を (η₂ プラス η₁) で割った値、電界透過係数 τ は 2 η₂ を (η₁ プラス η₂) で割った値です。エネルギー保存が拘束するのは場の振幅ではなくパワーです。

電力反射係数 R は Γ の2乗、実で正のインピーダンスでは電力透過係数 T は 1 マイナス R となり、コンパクト形 T は 4 η₁ η₂ を (η₁ プラス η₂) の2乗で割ったものに展開されます。同等に T は (η₁ を η₂ で割ったもの) に τ の2乗を掛けた値です。

余分な η₁/η₂ はポインティング束が E と H の両方を用い、H が E を η で割った値であるために現れます。教室の定番確認は自由空間からより密な誘電体で、η₁ が約 377 オーム、η₂ が 377 より小さく、T は 1 未満、不整合が大きいほど反射分が増えます。

インピーダンスが等しいと Γ は消え、T は 1 となり入射パワーはすべて透過します。いずれかが完全導体極限に近づくと T はゼロへ崩れます。教員は算術と同じくらい非正インピーダンスの拒否を重視します。

η をゼロや負のプレースホルダにした学生は本ツールの物理領域から外れており、静かな NaN や絶対値フォールバックはその誤りを隠してしまいます。

実務上のヒント、限界、関連検索

媒質が分散性のときは関心の周波数での固有インピーダンスを使ってください。実材料の μ と ε はマイクロ波帯で変わるため、単一の η 対は単色近似です。分母が潰れず、ソルバが拒否しなければならない非有限値に透過係数が溢れるのを防ぐため、両インピーダンスを公開の正の範囲内に保ってください。

教育では例を対にしてください。本ランディングは透過係数計算機、固有インピーダンスからの電力透過、η₁ と η₂ からの電磁界面 T を探す方向けであり、角度依存フレネル曲線、ブリュースター角偏光子、臨界角の全反射ツール、多層薄膜スタックソルバではありません。

すでに正の2つの固有インピーダンスがあり、正面の電力透過係数だけが必要なときに本能力を選んでください。材料データシートに εᵣ と μᵣ がある場合は、まず η を η₀ に μᵣ/εᵣ の平方根を掛けてから本ツールを呼び出します。