精选11光的电磁性质ok.ppt

31 0 0 0 0 2 2 / , / 2 / / / 2 / / T vT cT n k v k k c ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ＝ ：振动频率 ：波长 ：波数 空间角频率 （二）波动方程的平面简谐波解 ( Simple Harmonic Wave ) ? ? ? ? ) ( cos ) ( cos t v z A B t v z A E ? ? ? ? ＝ ＝ 称为位相 ：角频率 ：磁场振幅矢量 ：电场振幅矢量 ? ? ? ? ? ? ? ) ( t v z A A ? ? 位相是时间和空 间坐标的函数， 物理意义 : 表示 平面波在不同时 刻空间各点的振 动状态。 32 ? ? ) cos( ) ( cos t kz A E T t z A E ? ? ? ? ? ＝ ＝ 2 波动公式： （ 10 － 25 ） （ 10 － 26 ） 上式的 物理意义 : 一个具有单一频率、在时间和空间上无限延 伸的波。 。 和空间角频率 、 、 一时刻，参量： 某 在空间域中（时间轴为 k ? ? / 1 ? ? 、及角频率 、 参量： ） 在时间域中（空间某点 T c or v ? c k n cT T T / / 2 / , / 2 2 0 0 0 0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ， ， ， ＝ 33 k P( x,y,z ) x y z r ? ? ? o ? s= r k ? ? ? ? t z y x k A E t A E ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? cos cos cos cos ) cos( ＝ ＝ r k 沿空间任一 k 方向 传播的平面波 )] ( exp[ t i A E ? ? ? r k ＝ 平面波的复数形式： ) exp( r k ? i A E ＝ 复振幅： 复振幅：表示某一时刻 光波在空间的分布 . k r= ? 平面波的波面： 常数的平面 只关心其场振动的空间分布时 ( 例如光的干涉和衍射等问题中 ), 常用复振幅表示一个简谐光波 . 34 （三）平面电磁波的性质 1 、 横波特性 ：电矢量和磁矢量的方向均垂直波的传播 方向。 2 、 E 、 B 、 k 互成右手螺旋系 。 ) ( ) ( 1 0 0 E k E k B ? ? ? ? ?? v 3 、 E 和 B 同相 v B E ? ? ?? 1 35 E x z Direc tion of Propagation B y z x y k An electromagnetic wave is a travelling wave which has time varying electric and magnetic fields which are perpendicular to each other and the directi on of propagation, z. ?1999 S.O. Kasap, Optoe lectronics (Prentice Hall) 36 五、球面波和柱面波 37 38 39 )] ( exp[ t kr i r A E ? ? ＝ r k r k ) exp( ), exp( ikr r A E ikr r A E ? ＝ 会聚的球面波： ＝ 发散的球面波： A 40 1 物理光学 Physics Optics 2 课程要求 : ? 课堂笔记 ? 平时作业 ? 考试成绩 最后成绩 : 平时作业 (25%) 考试成绩 (70%) 课堂表现 (5%) 3 Physics Optics 物 理 光 学 教材： 作者：郁道银 , 谈恒英等 机械工业出版社 工 程 光 学 ( 下篇 ) 4 内 容 提 要 ? 光的电磁理论基础 ? 光的干涉和干涉系统 ? 光的衍射 ? 傅里叶光学 ? 光的偏振和晶体光学基础 ? 导波光学基础 ? 光子学基础 5 光学 ，赵凯华，钟锡华，北京大学出版社， 1984 光学 ，王楚，汤俊雄，北京大学出版社， 2001 Principles of Optics (7 th edition) ， M.Born ， E.Wolf ，世界图书出版社， 2001 基础光学 ，李良德，中山大学出版社 电动力学 ，郭硕鸿，高等教育出版社 参考书目 6 光学是人们对光进行研究和应用的科学。 首先，它是一门古老的学科。早在 4000 年前的古埃及和约 3000 年 前的中国，人们就有利用光学现象的先例。如铜镜、凹面镜取火 （ 《周礼 · 考工记》，周朝 ）等。到了公元前 400 年，我国出现了有关 针孔成像（《墨经》，先秦。“景到（倒），在午有端，与景长，说 在端