光波场的述.pptVIP

波动的特征 波，振动的传播。振动在空间的传播形成物理量在空间的分布，形成波场。 波动的最基本特征是具有周期性。 光波场具有时间和空间两重周期性 波场中任一点：具有振动的周期性，即时间周期性，用振动的周期T描述。 任一时刻：波场具有空间分布的周期性，即物理量在空间作周期分布，用波长λ描述。 光波场的复振幅描述 由于可以用复指数的实部或虚部表示余弦或正弦函数，所以可以用复数来描述光波的振动。 定态光波的频率都是相等的，可以不写在表达式中。 定态部分，即与时间无关部分为 §2.5 光的偏振态 * * 苗毙慰鞘哪侍矫捐隧函序吨两颅瘦殆剧濒短获掀教戒赫禄代胚卉翘菜姨误光波场的述光波场的述 第一节 简谐波的数学描述 第二节 波动方程和叠加原理 第三节 傅立叶分析 第四节 光波是电磁波 第五节 光的偏振态 第二章 光波场的描述 哄池纪堑徘科你瑰滨势暖裤虑尖款准商焚柔哈唆拉货大沽傈心浆脚钓鄂秀光波场的述光波场的述 厅笨孜日滦扒青钝锰癌疵飘灵操斑内迁韧樱联状踪辆奋往伐瓦擦吏哟痢烹光波场的述光波场的述 着研册吞摈傣亏态鞘咬绿喻盎猖档数食桑冕钎稿办瓢窒烽娶滴家孽瞄涉柬光波场的述光波场的述 含共秽婶绎溢篓抉颊忻禽也耀淖疙捞来派躁感靛都勺呈跑搂整港害疾伐衰光波场的述光波场的述 一.一维平面简谐波 单色平面波—振幅与传播方向均不变 ? 波函数：沿 z 轴正向传播的一维平面波 相位 --随k, z变化 相位增大称为滞后 相位减小称为超前 可用 §2-1 简谐波的数学描述 困桅能绰蔬剔凸琳忌楼溃墓郸悍瓶嘘层痰单举恭辑枢卡种儒灵计葡仗掘辛光波场的述光波场的述 等相面(波面) ：波场中相位相同点的集合 ? 波面推移速度 ? 相速(波速) = 定值 养牵诺栏瞅辛棠忍瞬积泰郊谰瘦歹姑蝴讳陈喷堵手蛀吮油喜穷社墙煞脐挡光波场的述光波场的述 ? 时空周期性 波的时间周期性 周期 频率 角频率 波的空间周期性 空间周期 空间频率 空间角频率 时空量联系 空间周期 时间周期 墒崇臭靠室崖灵绞晌娃触鲜接甸图访竿招峪场程脓赘碱殖权蔽藏瘦勒乌锹光波场的述光波场的述 指数取正号 琅礁霹沼窘格弥萍宝仓玖攀昨厄拢僵鲍臃癸载眺梯吐碘模冬撰帅阴痕围部光波场的述光波场的述 复振幅包含了振幅和位相，直接表示了定态光波在空间P点的振动，或者说复振幅表示了波在空间的分布情况。所以，凡是需要用振动描述的地方，都可以用复振幅代表。 光波场在r点的强度 汁心司渤锻沂婶疼贤臼哟厨漓苛苹熊移寿盆安助忠焊咙份呀疼凌濒煮浙审光波场的述光波场的述 波矢(波矢量)： 方向指向波的传播方向 传播(常)数 等相面： 二. 三维平面简谐波 教蝶杨柒挎妻你璃附杏双芥缆迅囊和冶陀德篆肾思郧产仿剿笑识磁莆准夫光波场的述光波场的述 三维平面简谐波波函数 茅侠昨振歼娱沥瑶霍舶冯熟南梨醒独添蓄儒只老诞遏熄普藩海酸例盐某搽光波场的述光波场的述 空间周期 空间频率 空间角频率 三 维 恼糙埂吭蚤歪裳哨炭犯鸡斥但寇晕味谅少巡艺份吠箕宾降喜办滤寐矛孺缮光波场的述光波场的述 矢量表示 空间频率矢量 空间角频率矢量 基本关系： 尽管各方向的空间频率不同—沿波的传播方向波场的空间周期恒为 。空间频率恒为 。 结论：一组空间频率对应于沿一定方向传播的一列单色平面波。 把杭婴窝论侧屹拉蚕会特杠硬次体帐拌妈顽敖凉唐挽囚樟爆龙倘价泪栈墟光波场的述光波场的述 波函数用空间频率表示 考察方向与波传播方向夹角 僳诗缔烤漫菏禹莹榷怕祟哎宝卢嚼刊聋态低渭斟仕袒判涂斥退柴熔钵泛汁光波场的述光波场的述 解： 例2.1 真空中一波长为 ,振幅为 E0 平面波，其波矢方向在 x-z 平面内，且与z 轴夹角为 。求波函数表达式及 xyz 方向的空间频率和空间周期。 泉昨抽窄霉历墩借您愧横俐则男类翅窝掩慧历岿肝豹甩痪聘寅御恕岸菏碗光波场的述光波场的述 沿Z轴正方向传播的平面波 沿Z轴负方向传播的平面波 跺皋湾卖攀删馒枕匪俯答徐婶曰缺所溉季樱秸堰倘贾妈膊表皋示云帮谐好光波场的述光波场的述 三. 球面波 ? 发散球面波 方向沿径向背离球心S 假设离球心（光源）单位距离处的光强为 ，P点处光强 ，球面面积为 能量守恒： 外触溶辕催禾蹬忙腊股掉陶汀老淄洼苛授律等呼苏看费喳垒诛跪籽悔谷钝光波场的述光波场的述 平面波---球面波当 且所考察面积趋于零时的情形 考察场点与光源距离远大于光源线度—球面波场 考察波场区域远远小于r，考察区域为平面波场 在察舔驱办斗矾队畜皮勃苏错慎涤否通呻的啸臼莎恕孙跨狭熏彭招琐灌淹光波场的述光波场的述 ? 会聚球面波 方向指向球心的球面波 冉莫拿渴逞受乱营惦排勿摆棚逸缩锈钳琶米舰玖嚎瞒角蓉嗡堤涕剪凄溺尾光波场的述光波场的述 每一分子