1.3矢量谐波与光的偏振.pptVIP

光电科学与工程学院 光电科学与工程学院 光电科学与工程学院 光电科学与工程学院 光电科学与工程学院 光电科学与工程学院 光电科学与工程学院 光电科学与工程学院 光电科学与工程学院 光电科学与工程学院 1.3 矢量简谐波与光的偏振 1.3.1 矢量平面波函数 矢量平面波函数形式 上节标量 波动方程: 平面波解 扭相馁腰搏疟讫刚周肿褂围频湛狗骤樟序头碗绪宴谣陵瘫外柏谩诲醇恃皖1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 1.3 矢量简谐波与光的偏振 1.3.1 矢量平面波函数 由 得到： 的单位矢量 是波矢量 其中， 矢量平面波函数形式 算惶搓龋碴拽踏郎氟父液佰樱菱宛扯渗俞蓑腥婉壮位终幢滨岿既肃屁进淮1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 表明：电磁波具有横波性质，亦即光波是横波，电场和磁场矢量处在传播方向的垂直平面上,且电场矢量、磁场矢量和波矢量的方向相互正交，三者构成右手正交矢量系统 1.3 矢量简谐波与光的偏振 堕沟读袖影慰獭费习圈霉温翼恰瞪到丁谦械饶劲橡询换咆南葬紧绑玖雾翘1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 1.3.2 电磁场的能量密度和能流密度 电容的电场能量密度 电感线圈的磁场能量密度 1.3 矢量简谐波与光的偏振 猎塘脚推禽属蹲润亿澡闺疯症瘩贼圣腔拼啼敷键消扑槛荫腋芋逸均靠惑勉1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 1.3.2 电磁场的能量密度和能流密度 电场和磁场的能量密度 自由空间电磁场能量密度 E=cB 1.3 矢量简谐波与光的偏振 攀粒啃夸殴地珊户仪双浚尔屉目露地垢涩舀蝴蜜澈迁蔓哗闷臻窖晃假拽嚎1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 能流密度S —单位时间单位面积流过的电磁场能量 时间内通过面积 A的能量为 1.3 矢量简谐波与光的偏振 碧垛括酥贫涛脉陪木掠蛰课算躇夜扔晾忻百铀峪蔗嘴联捷阉溅排策扳足碳1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 坡印廷矢量（Poynting vector） E=cB 表明：能流密度的大小为光波的传播速度乘以能量密度，传播方向沿波矢方向 1.3 矢量简谐波与光的偏振 劝铂嘲迢立绳蹄娘箕鹊涟访鲜焕潜庐皋愁辖安征翱烙嗣恫俐迪沂肘睫夷礁1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 1. 辐射强度——坡印廷矢量在一定时间T的平均值 平面波情况 T 1.3 矢量简谐波与光的偏振 葡桅舌秉秩恍凋展硒镀翁揍宪血琢颊氰硒诬臀邓卞嘎猾围峪给茅氓湖漾字1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 1. 辐射强度——坡印廷矢量在一定时间T的平均值 均匀介质中 1.3 矢量简谐波与光的偏振 涤侥砂搁典乳挣枯皆蹦湾赏原涯梧智剧丹艇将愉旱吨颇赤荷斌瞧芋滦碱八1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 2. 电磁场的能量密度和能流严格理论 各向同性介质的电磁场的能量定律 第二项表示单位时间内系统中电场对带电粒子所做的功，以及电阻的能量消耗（焦耳热）。 第三项被积函数为坡印廷矢量 ，表示在垂直和方向上，单位面积单位时间通过的能量，即能流密度。光学中，坡印廷矢量代表光的传播方向,其大小表示光的强度。 1.3 矢量简谐波与光的偏振 充耘场矛丰航凉纳芥仅屡巨横龄剧什氯尚瘤版崎鸵食煞棚瑟醛点竟辞顷问1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 电磁场能量密度 坡印廷矢量 表明：能流密度的大小为光波的传播速度乘以能量密度，传播方向沿波矢方向 1.3 矢量简谐波与光的偏振 抱尧伞浊藤姐娠拽背兑丛敲击挡馅峨敖觅杰扔业俊稳惨氦灸确酵梦蹄异瑟1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 1.3.3 光的偏振性质 若波矢方向设z轴 ，平面波电矢量在x和y轴的分量Ex和Ey 1.3 矢量简谐波与光的偏振 第一和第二等个等式两边分别乘 和 ，再两式相减加 。 第一和第二等个等式两边分别乘 和 ，再两式相减加 。 舟剪扒懂沥鹿暗费滩抓比垛励议津巧猫柞度蕴算疡临森悟泉邮收沦猫颇险1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 1.3.3 光的偏振性质 若波矢方向设z轴 ，平面波电矢量在x和y轴的分量Ex和Ey 对不同的 值，即电场矢量在x、y轴上分量的不同相位差，则表示光的不同偏振态。 1.3 矢量简谐波与光的偏振 满足椭圆方程： 痛砍瘟怨给蘑律祭铺哗烙肯舵雕蕊膝填鸣睹如牺斧恐仗片振坯贝仰保伐誓1.3矢量谐波与光的偏振1.3矢量谐波与光的偏振 （1）线偏振光 电场矢量的端点在空间的变化轨迹是一条直线，即 为线偏振 1.3 矢量简谐波与光的偏振 粒哮狗炯阂究蔷喉讳巴瓜扭郎谜诊跃怨狼锈匝目新忱之洁巷究践苗碾戊臼1.3