7.8 Reflexion und Brechung an Metallen

Das Eindringen von elektromagnetischen Wellen in eine ebene Metallfläche wurde im Haupttext unter dem Stichwort `Telegrafengleichung` angesprochen. Diese Problematik wird hier aufgegriffen und ist in etwas breiterer Form zu untersuchen. Dies bedeutet eine vollständige Analyse der Situation an der Grenzfläche Vakuum/Metall und die Berechnung des Energieflusses. Die Diskussion nimmt eine kompaktere Form an, wenn man die auftretenden Wellen durch ein Vektorpotential darstellt. Ansonsten kann man die Betrachtungen in der Kristalloptik (Kap. 7.2.1) als Muster für den Lösungsweg nehmen.

Aufgabenstellung

Eine ebene Welle (linear polarisiert in der Ebene der Wellenzahlvektoren) fällt unter dem Winkel auf eine Metallfläche (Abb. 0.1).

Abbildung 0.1: Problemstellung

Berechne die Absorption in dem Metall und zeige, dass der Reflexionskoeffizient infolge der hohen Leitfähigkeit ( ) in guter Näherung durch

angegeben werden kann. Stelle zum Zweck dieser Diskussion die Lösung der relevanten Maxwellgleichungen durch ein Vektorpotential (komplexe Schreibweise) dar und werte die Bedingungen in der Trennebene von Luft und Metall aus.

Rechne im CGS System.

Fragen zur schrittweisen Gewinnung der Lösung

Lösung

Aufruf der Lösung

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