(2-1-1)
電磁界の基礎方程式であるMaxwell方程式は以下の通りです。
(2-1-1)
ここで、
E:電界、H:磁界、
D:電束密度、B:磁束密度、
Je:電流密度、Jm:磁流密度、
ε0:真空の誘電率、μ0:真空の透磁率、
εr:比誘電率、μr:比透磁率、
σe:導電率、σm:導磁率です。
式(2-1-1)の3-6行を1-2行に代入すると次式が得られます。
(2-1-2)
角周波数ωの調和界表示を考えると
より式(2-1-2)は以下のようになります。
(2-1-3)
以下では電界Eと磁界Hは複素数です。
なお、複素比誘電率と複素比透磁率を次式で定義しています。
(2-1-4)
ここで、真空中の波数と複素比磁気抵抗率を次式で定義し
(2-1-5)
式(2-1-3)から磁界を消去すると以下のように電界に関する方程式になります。
(2-1-6)
式(2-1-6)(ベクトル波動方程式)がこれから解く基礎方程式になります。