83 光的相速和群速 - 四川大学.PDFVIP

四川大学精品课程《光学》 §8.3 光的相速和群速 一．波速——指等相位面传播的速度，即相速 ， v p λ ω v v p T k 注意：复色光可视为若干单色波列的叠加，所以复色光在真空中传播的相速就等于单色光在 真空中传播的相速。在介质中，各单色光以不同的相速传播，复色光的传播速度问题也随之 复杂化。 二．群速 分析：假设复色光由两列单色光波组成，频率分别为ω ω +dω，ω ω =−dω 1 0 2 0 E a cos(ωt =−k z ) ，E a cos(ωt −k z ) 1 1 1 2 2 2 合成光场为 E E =+E A(z ,t )cos(ωt =−k z ) 1 2 0 0 式中A(z ,t ) 2acos(dω=⋅t −dk ⋅z ) 图8.3-1 两列单色光波的合成波形图 注意：振幅 随 、t 缓慢变化。 A(z ,t ) z 群速 ——波包传播的速度 v g dz dω v g dt dk dv v v =−λ p ——瑞利的群速公式 g p dλ 讨论： dv p ， ； (1) 在正常色散区域， 0 v v dλ g p 四川大学精品课程《光学》 dv p (2) 在反常色散区域， ， ； 0 v v dλ g p dv (3) 在真空中无色散， p 0 ，v v 。 dλ g p dn −4 −1 例8.3-1 已知冕玻璃对波长为398.8nm 光的折射率n=1.52546 ，色散