电磁波的传播方向与电场矢量E和磁场矢量H都垂直吗（百度百科上说的）?为什么TE,TM波不是的?

题目

电磁波的传播方向与电场矢量E和磁场矢量H都垂直吗（百度百科上说的）?为什么TE,TM波不是的?
百度百科上说电磁波传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,但是TE波定义是传播方向上没有E分量而有H分量...TM也类似.不是都垂直吗?哪来的分量?另外为什么除了TEM,TE,TM波,没有在传播方向上既有E分量又有H分量的第四种电磁波么?

答案

这个传播方向实际就是能量的传播方向,根据坡印廷定理,能流密度S=EXH,X是矢量运算的叉乘,所以能量传播方向肯定是垂直于E和H构成的平面的,而电场又是垂直于磁场的,所以能量的传播方向以及电场和磁场的方向三者两两垂直.至于你说的TE,TM波,建议你看看导波场理论.比如矩形波导主模是TE10波,横截面上他的电场垂直于宽边,磁场垂直于窄边,能量沿波导纵向传输,符合我前面说的坡印廷定理,另外,磁力线是闭合的,所以磁场沿传播方向有分量,这个分量也是沿纵向.最后,这个纵向的磁场和横向的电场也构成一个平面,它们的能流密度方向在横向,但是在波导横向由于边界条件的限制只能形成驻波,是不能传播的.
最后一个问题,没有这种电磁波.