Рассмотрим следующую идеализированную задачу. Пусть на идеально проводящую бесконечную плоскость по направлению нормали падает плоская электромагнитная волна, распространяющаяся вдоль оси декартовой системы координат (рисунок 61).
Рисунок 61 − Падение плоской волны на идеально проводящую плоскость
Из рисунка видно, что присутствие на поверхности идеального металла лишь вектора напряженности электрического поля падающей волны не может обеспечить выполнение граничного условия . Для того, чтобы данное условие выполнялось, необходимо допустить наличие в полупространстве отраженной волны, причем при справедливо равенство
.
Для того, чтобы определить суммарное магнитное поле, существующее на поверхности идеального металла, следует учитывать, что вектор Пойнтинга отраженной волны направлен в отрицательном направлении вдоль оси . Поскольку модули векторов и равны между собой , модуль суммарного вектора
в два раза больше, чем модуль каждого из слагаемых. Таким образом, получатся весьма важный результат − на поверхности идеального проводника суммарное магнитное поле удваивается по сравнению с магнитным полем падающей волны:
|
|
.
Знание величины и направления суммарного магнитного поля позволяет определить вектор плотности поверхностного тока по формуле
.
Из рисунка видно, что поверхностный ток протекает в направлении вектора , а его амплитуда равна удвоенной амплитуде магнитного поля падающей волны.