平板波导理论第二章

第一章 平板波导的射线理论

光束在介质中传输时，由于介质的吸收和散射而引起损耗，由于绕射而引起发散，这些情况都会导致光束中心部分的强度不断地衰减。因此，有必要设计制作某种器件，它能够引导光束的传播，从而使光束的能量在横的方向上受到限制，并使损耗和噪声降到最小，这种器件通常称为光波导，简称波导。结构最简单的波导是由三层均匀介质组成的，中间的介质层称为波导层或芯层，芯两侧的介质层称为包层。芯层的介电常数比芯两侧包层的介电常数稍高，使得光束能够集中在芯层中传输，因而起到导波的作用。这种波导的介电常数分布是陡变的，也称为阶梯变化的，常称这种波导为平板波导。

对光波导特性的分析，应用两种理论，即射线光学理论和波动光学理论。射线光学理论的优点是对平板波导的分析过程简单直观，对某些物理概念能给出直观的物理意义，容易理解。缺点是对于结构复杂的多层波导射线光学理论不便于应用，或只能得出粗糙的结果。一般而言，若想全面、正确地分析各种结构的光波导的模式特性，还必须采用波动理论。

光射线，简称射线或光线，可以这样理解：一条很细很细的光束，它的轴线就是光射线。它的方向沿着光能流的方向。光线与光束是不同的，光线是无限细的，光束则有一定的尺寸。光线在均匀介质中的传输轨迹

第二章 从Maxwell方程组到光波导理论

光是一种特殊波段的电磁波，它在波导中传输满足电磁场的基本方程——Maxwell方程组。这一章中，我们将从Maxwell方程组出发，建立光在波导中传输的电磁波理论与几何光学理论，进而讨论光在波导中的传输行为。

§2.1 Maxwell方程组

19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦（James Clerk Maxwell，1831~1879）在法拉第、高斯等人对电磁现象深入研究的基础上，加上他自己对电磁现象与力学的类比，提出了涡旋电场和位移电流假设，建立起一组完整的定量描述宏观电磁现象的基本方程，即著名的

Maxwell方程组。根据这组基本方程，麦克斯韦预言了电磁波的存在，并指出光波就是波长极短的电磁波，从而使人类对光的本质的认识向前迈进了一大步，也在物理学发展史上建立了一座新的里程碑。迄今为止，除了光发射与吸收必须用量子理论才能圆满解释外，麦克斯韦的经典电磁理论仍是分析光波传输问题的理论基础。

2.1.1 Maxwell方程组

宏观电磁现象可以用电磁场来描述。真空中的电磁场由电场强度E和磁感应强度B来描

述。而为描述场对物质的作用，如光在透明介质中传播，则需再引入电位移矢量D和磁场强

度H。在电磁场中每一点

第2章 供求理论

一、选择题

1．市场价格（ ）

A衡量稀缺性 B．传递信息 C．提供动力 D．以上都对 2．对商品或劳务的个人需求曲线（ ）。

A．给出了在任一价格水平上，个人将会购买的商品或劳务数量 B．给出了市场均衡价格

C．表示根据替代效应，其他商品将会被替代 D．以上都对 3．对某一特定的商品或劳务存在有好的合理的替代品，这个定律叫（ ）。

A、需求定律 B、替代效应 C、市场需求曲线 D．稀缺性原理 4．如果你知道每条个人需求曲线，你能通过怎样的方式找到市场需求曲线（ ）。

A．在每一价格水平上求出平均的需求数量 B．将所有的价格加总

C．在每一价格水平上加总每个个体购买的数量 D．将所有的价格取平均 E．以上都不对

5．当价格上升时，在个人需求曲线上需求数量相应下降，这是因为（ ）

A．个人采用其他商品或劳务来替代 B．一些消费者退出了市场

C．一些消费者进入了市场 D．供给数量上升了 E．A和B 6．当价格上升时，在市场需求曲线上

第二章 平面汇交力系与平面力偶系

一、判断题

1. 两个力F1、F2在同一轴上的投影相等，则这两个力大小一定相等。 （ ） 2. 两个力F1、F2大小相等，则它们在同一轴上的投影大小相同。 （ ） 3. 力在某投影轴方向的分力总是与该力在该轴上的投影大小相同。 （ ） 4. 平面汇交力系的平衡方程中，选择的两个投影轴不一定要满足垂直关系。 （ ） 5．力偶各力在其作用平面上任意轴上投影的代数和都等于零。 （ ） 6. 因为构成力偶的两个力满足F＝－F′，所以力偶的合力等于零。 （ ） 7．在图7中圆轮在力偶矩为M的力矩和力F的共同作用下保持平衡，则说明一个力偶可由一适合的力平衡。 （ ）

F O W

题7图

题10图

二、填空题

1.平面汇交力系平衡的几何条件是 ；平衡的解析条件是 。

2.平面内两个力偶等效的

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第二章服务价值理论主讲教师： 主讲教师：姜 红

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问题1:什么是服务，服务有哪些特点？ 问题 ：什么是服务，服务有哪些特点？无形性 同时性 异质性 易逝性 所有权不转移性

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劳动价值论视角： 劳动价值论视角：三个基本概念价值：是体现在商品里的社会必要劳动。 价值：是体现在商品里的社会必要劳动。价值量 的大小取决于生产这一商品所需的社会必要劳动 时间的多少。价值是对商品而言的， 时间的多少。价值是对商品而言的，它是使具有 不同的使用价值的商品得以相互交换 使用价值的商品得以相互交换的 不同的使用价值的商品得以相互交换的“等同的 东西” 东西”。

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使用价值：是指物品(包括商品) 使用价值：是指物品(包括商品)所具有的能 够满足人们某种需要的属性(有用性和效用)。 够满足人们某种需要的属性(有用性和效用)。 交换价值：是指某种商品和另一种商品互相交 交换价值： 换时的量的比例。例如， 换时的量的比例。例如，一把斧子换二十斤大 这二

哈工大自动控制理论

第二章 线性系统的数学模型HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

本章重点1. 线性系统微分方程的建立；

2. 运用拉氏变换法求解线性微分方程；3. 传递函数的概念和性质； 4. 传递函数和微分方程之间的关系； 5. 结构图的绘制及其等效变换； 6. 结构图和信号流图的关系； 7. 梅逊公式。1 自动控制理论

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第二章 线性系统的数学模型HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

本章难点(1) 运用综合的基础知识(如电子、机械、物理等知 识)建立正确的微分方程； (2) 建立系统的结构图或信号流图；

(3)(4)

结构图和信号流图等效变换的灵活运用；建立系统的动态方程。2 自动控制理论

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第二章 线性系统的数学模型HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

物理模型— 理想化的物理系统 数学模型— 物理模型的数学描述 建模——建立起比较简单又能反映实际物理过程的模型。 建模的线性化问题 两种基本方法：机理分析法和实验辨识法。求解 线性微分方程 时间响应 观察 性能指标

傅 氏 变 换

拉氏变换 传递函数 S=jω 频率特性 计算

拉氏反变换 估算

估算

频率响

第二章 均衡价格理论

（一） 本章提要

1．一种商品的需求是指在一定期间内，对应于某种商品各种可能的价格，消费者愿意并且能够购买的该商品的数量。需求可分为个人需求和市场需求。

2．影响需求量的因素主要有消费者的偏好、消费者的收入、商品自身的价格、相关商品的价格、消费者对未来价格的预期等等。

3．某一特定时期内，某种商品的各种可能的需求量与其影响因素之间的函数关系，即需求函数。记作 ：Qd f(P,I,T,Pa,Pb,Pe )。由于影响商品需求量的最主要因素是商品的价格， 因此需求函数就简化为：Qd f(P)

4．商品的需求表是表示一种商品各种价格与其需求量之间关系的数字序列表。商品的需求曲线是描述某一商品需求量与其价格之间函数关系的曲线。商品的需求表和需求曲线都表明在影响需求的其他因素不变的条件下，商品的需求量随其价格的上升而减少；随其价格的下降而增加，商品的需求量与其价格之间存在着反方向变化的依存关系， 这就是需求规律(需求定理)。

5．需求量的变化是指在影响需求的其他因素保持不变的情况下，由某商品的价格变动所引起的该商品的需求数量的变动。从需求表来看，需求量的变化表现为需求表内价格—数量组合的变化。从需求曲线看，需求量的变化表现为沿着需求

第二章理论题

1、在Windows中用鼠标双击窗口左上角的“控制菜单”按钮，可以（ ）。答案

A、关闭该窗口 C、缩小该窗口 B、放大该窗口 D、移动该窗口

2、运行程序时，可能产生大量临时文件，要对这些文件进行清理的操作是（ ）。答案A、磁盘碎片整理 C、检查磁盘错误 B、磁盘扫描 D、检查磁盘错误

3、对磁盘进行格式化时，不能够实现( )。答案A、复制系统文件 C、检查磁盘损坏的扇区 B、给磁盘添加卷标 D、恢复数据 4、磁盘格式化后，其中的( )。答案

A

D

D

C

A、文件丢失，文件夹保留 C、全部信息丢失

B、部分文件丢失 D、文件夹丢失，但文件保留 5、Windows XP不能对硬盘进行( )。答案A、格式化 C、磁盘碎片整理 B、磁盘扫描 D、扩大物理容量

6、Windows XP中，磁盘驱动器“属性”对话框“工具”标签中包括的磁盘管理工具有（ ）。

D

答案B

A、修复 C、复制 B、碎片整理 D、格式化

7、在windows Xp中，若要改变显示器显示

第一章需求、供给与均衡价格 【习题】 一、名词解释

1.需求量2.供给量3.均衡价格4.需求弹性5.供给弹性

6.需求收入弹性7.需求交叉弹性8.互补品9.替代品10.价格机制 二、选择题

1.在得出某种商品的个人需求曲线时，下列因素除哪一种外均保持为常数？（ ）

A.个人收入 B.其余商品的价格 C.个人偏好 D.所考虑商品的价格 3.需求量和价格之所以呈反方向变化，是因为( )。 A.替代效应的作用 B.收入效应的作用

C.上述两种效用同时发生作用 D.以上均不正确

4.保持所有其他因素不变，某种商品的价格下降，将导致( )。 A.需求增加 B.需求减少 C.需求量增加 D.需求量减少

5.消费者预期某物品未来价格要上升，则对该物品当前需求会( )。

A.减少 B.增加

C.不变 D.上述三种情况都可能

6.所有下列因素，除哪一种以外都会使需求曲线位移( )。 A.购买者（消费者）收入变化 B.商品价格下降 C.其它有关商品价格下降

第二章理论题

1、在Windows中用鼠标双击窗口左上角的“控制菜单”按钮，可以（ ）。答案

A、关闭该窗口 C、缩小该窗口 B、放大该窗口 D、移动该窗口

2、运行程序时，可能产生大量临时文件，要对这些文件进行清理的操作是（ ）。答案A、磁盘碎片整理 C、检查磁盘错误 B、磁盘扫描 D、检查磁盘错误

3、对磁盘进行格式化时，不能够实现( )。答案A、复制系统文件 C、检查磁盘损坏的扇区 B、给磁盘添加卷标 D、恢复数据 4、磁盘格式化后，其中的( )。答案

A

D

D

C

A、文件丢失，文件夹保留 C、全部信息丢失

B、部分文件丢失 D、文件夹丢失，但文件保留 5、Windows XP不能对硬盘进行( )。答案A、格式化 C、磁盘碎片整理 B、磁盘扫描 D、扩大物理容量

6、Windows XP中，磁盘驱动器“属性”对话框“工具”标签中包括的磁盘管理工具有（ ）。

D

答案B

A、修复 C、复制 B、碎片整理 D、格式化

7、在windows Xp中，若要改变显示器显示