工程光學(xué)講稿(電磁)(完整版)
【正文】 量 ω —— 角頻率 —— 位相，表示在時(shí)刻 t，在 z處的電磁場(chǎng)的振動(dòng)狀態(tài)。電磁波在真空中的速度 c與介質(zhì)中的速度 v的比值 n為介質(zhì)對(duì)電磁波的折射率 ε＝ ε0＝ 1012εσ：電導(dǎo)率光的電磁性質(zhì)一、電磁場(chǎng)的波動(dòng)性（一）麥克斯韋方程組 微分形式：εr：相對(duì)介電常數(shù)亨 /米（三）電磁場(chǎng)的波動(dòng)性對(duì)于電磁場(chǎng)遠(yuǎn)離輻射源： ρ=0,j=0, 即不存在傳導(dǎo)電流，不存在自由電荷，這就要求介質(zhì)的電導(dǎo)率 ▽或自由空間的麥克斯韋方程組。(三 )平面波的參數(shù)波的頻率和周期角頻率：周期 ：波長(zhǎng)與周期介質(zhì)中的波長(zhǎng)與真空中波長(zhǎng)的關(guān)系波數(shù) k、波矢量波數(shù) k: 長(zhǎng)為 2π 距離內(nèi)包含的波長(zhǎng)數(shù)。球面波：任意時(shí)刻波振面為球面的光波的疊加 二、兩個(gè)同頻率、振動(dòng)方向相同的單色光波的疊加（一）代數(shù)加法 設(shè)光源 s1， s2發(fā)出的單色光波在空間任意點(diǎn) p相遇，則： E1=a1cos(kr1ωt) E2=a2cos(kr2ωt) 式中 a1,a2分別是兩束光波在 p點(diǎn)的振幅。E1=a1expi(ωt+α1）由尤拉公式：— 真空中的波長(zhǎng)Δ(m=1,177。垂直入射的光波和它的反射光波之間將形成駐波。設(shè)反射面 z=0的平面，假的界面有很高的反射比，入射波和反射波的幅值相等。左旋光與右旋光：右旋光：迎著光的 傳 播方向 觀 察，合矢量 順時(shí)針?lè)较蛐?轉(zhuǎn) 。圖 935d)合成波的強(qiáng)度變化（二）群速度和相速度 單色光波的傳播速度指它的等相面的傳播速度，即相速度而光動(dòng)方程所確定的光波速度 v＝ c/n反映的是光波波面相位的傳播速度，也稱相速。 ，而在吸收帶內(nèi)則表現(xiàn)為反常色散。相速度，由相位不變條件 群速度是指合成波振幅恒定點(diǎn)的移動(dòng)速度，即振幅調(diào)制包絡(luò)的移動(dòng)速度。頻率不同的兩個(gè)單色光波的疊加a)兩個(gè)單色波 五、兩個(gè)不同頻率的單色光波的疊加 討論兩個(gè)振動(dòng)方向相同，振幅相等、且在同一方向傳播，但頻率接近的單色光波的疊加，其結(jié)果產(chǎn)生光學(xué)上的 “ 拍” 現(xiàn)象。177。(3)由（ 2）得 :2， 177。＝ (2m+1) λ/21， 177?！?介質(zhì)的折射率。λn— 單色光在傳播介質(zhì)中的波長(zhǎng)（ E*=Aexpi(ωt+α) 引入波矢量后，波動(dòng)方程可以寫(xiě)成下式：
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