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光电子物理基础第一章-物质中光的吸收和发射

第一章物质中光的吸收和发射 1.1 光学的基本物理常数 1.光的吸收是物质普遍性质。 吸收系数 α − dI (z ) I (z )dz I (z ) I (0) exp(−αz ) α~λ, α小,透明,α大,被吸收 1.1 光学的基本物理常数 2.麦克斯韦方程组 非磁性电中性介质中,ρ=0,M=0 ∂H ∇×E −µ0 ∂t ∂D ∇×H +J ∂t ∇⋅D ρ 0 ∇⋅ 0 H 物质方程 J σE D E E P ε ε + 0 B µH 3.分析 1)由方程变换 1 2 2 ∂ E ∂ P ∂J ( ) µ µ ∇× ∇×E + − − C2 ∂t2 0 ∂t2 0 ∂t 这是电场E的普通波动方程。揭示极化电 荷和传导电流对光场的影响。极化项可 解释吸收、色散、双折射和旋光性等。 E E 2E ∇×∇× ∇(∇• ) −∇ 2 2 2 2 ∂ D ∂J ∂ E 1 ∂ E ∇ E µ +µ µ ε 0 ∂t2 0 ∂t 0 ∂t2 υ2 ∂t2 线性光学的基本方程,波动方程,描述各向 同性均匀介质中的光学现象,衍射,干涉 2)求解波动方程,单色平面波 E z t E i kz −ωt ( , ) 0 exp[ ( )] ω E exp[i εµz −iωt 0 ]exp[ ] c 当考虑固体中光的吸收时, * [ ω

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