物理光学复习第一章知识总结
光学教程-总结
聚光本领
物镜的聚光本领是描述物镜聚集光通量能力的物理量，可下凹部分，其对应强度不超过每 一分布曲线最大值的74%，当一个中央亮斑的最大值位置恰和另一个中 央亮斑的最小值位置相重合时，两个像点刚好能被分辨。
第四章 光学仪器的基本原理
人眼的分辨本领是描述人眼刚刚能区分非常靠近的两个物点的能 力的物理量。 瞳孔的分辨极限角为 0.610 555 107 cm U 0 0.610 3.4 104 rad 1 R 0.1cm 望远镜物镜的分辨极限常以物镜焦平面上刚刚能够分辨开的两个 象点之间的直线距离来表示，这极限值为
A
l
i
P
u
C
i
u O
s P
r
B
s
第三章 几何光学基本原理
近轴光线条件下球面反射的物像公式
1 1 2 s s r
对于r一定的球面，只有一个 s 和给定的s对应，此时存在确定的像点。 这个像点是一个理想的像点，称为高 斯像点。s称为物距， 称为像距 s
P
C
P O
第二章 光的衍射
圆孔的菲涅尔衍射
Rh
R
如果用平行光照射圆孔， R
则
Rhk kr0
2 2 Rh ( R r0 ) Rh 1 1 k ( ) r0 R r0 R
r0 R R R k R r0
2 h 2 hk
第二章 光的衍射
圆屏的菲涅耳衍射
圆屏遮蔽了开始的k个带，则P点的合振幅为：
第一章 光的干涉
等厚干涉：
平行光从相同的倾角入射不均匀的薄膜，相干光光程差Δ，随膜 d0 d 厚 变化，膜厚 相同的地方，光程差 相同，干涉情况也相同 0 ，并处于同一级干涉条纹上。
物理光学知识归纳总结
物理光学知识归纳总结一、光的本质与传播光的实质是电磁波，它是由电场和磁场相互垂直并向垂直传播的电磁波所组成。
光的传播具有直线传播、波动传播和光线传播三种形式。
二、光的反射与折射1. 光的反射：当光线从一种介质射向另一种介质时，遇到分界面时会发生反射。
根据入射角与法线的夹角关系，可以得到反射角与入射角相等的经验规律。
2. 光的折射：当光线从一种介质射向另一种介质时，遇到分界面时会发生折射。
根据斯涅尔定律，可以得到入射角、折射角及两种介质的折射率之间的关系。
三、光的干涉与衍射1. 光的干涉：当两束或多束光线同时作用于同一位置时，会产生干涉现象。
根据干涉现象可以推导出叠加原理和干涉条纹的产生。
2. 光的衍射：当光通过一个小孔或者通过障碍物的边缘时，会出现衍射现象。
衍射现象可以解释光的直线传播的限制性和光的波动性。
四、光的偏振与旋光现象1. 光的偏振：光的振动方向，可以沿任意方向存在的非偏振光，也可以沿一个特定方向振动的偏振光。
偏振光可以通过偏光片进行选择性透过或者阻挡。
2. 光的旋光现象：某些物质具有旋光性质，当光通过旋光物质时，光的振动方向会发生旋转。
五、光的色散与光的色彩1. 光的色散：光线在不同介质中传播时，不同频率的光会有不同的折射率，从而导致光的色散现象。
2. 光的色彩：光的色彩由不同波长的光组成，根据太阳光的色散现象，可以得到光的色彩顺序为红橙黄绿蓝靛紫。
六、光的成像与光学仪器1. 光的成像：光通过凸透镜或者凹透镜时，可以形成实像或者虚像。
根据薄透镜成像公式可以计算出物距、像距和透镜焦距之间的关系。
2. 光学仪器：利用光的传播、折射和成像原理，可以制造出各种光学仪器，如显微镜、望远镜、投影仪等。
七、光的衍射光栅与光的激光1. 光的衍射光栅：光通过光栅时，会出现衍射现象。
光栅是由很多平行的有规律的线条或者孔洞组成的光学元件，可以分散多种频率的光，并形成光的衍射光谱。
2. 光的激光：激光是一种具有高度相干性和单一频率的光。
物理高中光学知识点总结
物理高中光学知识点总结一、光的性质1. 光的波动性光既具有波动性，也具有粒子性。
光的波动性体现在光的传播过程中，如光的干涉和衍射现象。
而光的粒子性体现在光的能量是以光子的形式传播的，光的粒子性主要与光的光电效应和康普顿效应等现象有关。
2. 光的传播速度光在真空中传播的速度为299792458m/s，通常用c表示。
而在介质中，光的传播速度会减小，不同介质中的光速不同。
3. 光的颜色白光是由各种不同波长的光波混合而成的，而不同波长的光波对应不同的颜色。
当光通过三棱镜或光栅时，会发生色散现象，将白光分解成不同颜色的光谱。
4. 光的偏振光是一种横波，具有振动的方向。
光振动方向的平面称为偏振面，垂直于偏振面的方向称为偏振光。
在光的偏振现象中，我们主要关注线偏振光和圆偏振光。
二、光的传播1. 光的直线传播在介质中，光具有直线传播的特性，光线可以通过凸透镜、凹透镜的机理可以解释光线的传播和成像。
2. 光的衍射当光通过一个大小与波长相当的孔或障碍物时，会发生衍射现象。
衍射现象可用多缝干涉或单缝衍射公式进行计算。
3. 光的干涉当两道光波相遇时，会发生干涉现象。
光的干涉一般分为相干干涉和非相干干涉，其中激光干涉是一种重要的相干干涉。
三、光的反射与折射1. 光的反射定律光线在与物体表面相遇时，会发生反射现象。
光的反射定律规定了入射角、反射角和法线之间的关系。
2. 光的折射定律当光线从一种介质传播到另一种介质中时，会发生折射现象。
光的折射定律规定了入射角、折射角和介质折射率之间的关系。
3. 透镜的成像规律凸透镜和凹透镜分别具有不同的成像规律。
通过透镜成像公式可以计算物体和像的位置关系。
四、光的使用与应用1. 显微镜显微镜是一种使用透镜放大微小物体的仪器，通过显微镜可以观察到微生物、细胞等微小物体。
2. 望远镜望远镜是一种用透镜或反射镜放大远处物体的仪器，通过望远镜可以观察到远处的星星、行星等天体。
3. 激光技术激光技术是一种利用激光放大器产生激光束的技术，激光技术广泛应用于通信、医疗、制造等领域。
物理光学第一章_1
§3 平面电磁波 本节根据波动的两个偏微分方程，结合边界条件、初始条件， 得出其中的平面波解－平面波的波函数。 一 沿某一坐标轴方向传播的平面波 所谓平面波，是指电场和磁场在垂直于传播方向的平面内各点 具有相同值的波。 设平面波沿三维坐标系的Z轴正向传播，如图1－2所示。产生平 面波的电磁场波动方程简化为
（2）E和H互相垂直
证明： 由微分形式的麦克斯韦 方程组3式知： B E t
上式左侧代入 的复数表达式进行运算 E ，得到 E ik E
B 而 i B t 则3式演变为 1 B k E
3 介质的绝对折射率 电磁波在真空中的速度与在介质中的速度是不等的。为了描述 不同介质中电磁波传播特性的差异，定义了介质的绝对折射率：
n c v
代入c、v各自的表达式，有
c n v
r r 0 0
r 为相对介电常数， r 为相对磁导率。
对除磁性物质以外的大 多数物质而言， r 1, 故 n r 这个表达式称麦克斯韦 关系。
2 E 1 E 2 0 2 2 z v t 2 2 B 1 B 2 0 2 2 z v t
2
1 2
z vt z vt
引入中间变量对方程化简，令
对（1）式代换变量，得
2 2 2 E E E E 2 2 z 2 2 2 2 2 2 E E E 2 E v 2 2 2 2 t
由于 E 0，所以
由此可得：
2 E E 2 E 2 E 2 0 t
由相似的数学运算可得到关于B的方程 2 B 2 B 2 0 t
物理光学知识点总结
物理光学知识点总结1. 光的基本概念- 光是一种电磁波，具有波动性和粒子性（光子）。
- 可见光谱是人眼能够感知的光的范围，大约在380纳米至750纳米之间。
2. 光的传播- 光在均匀介质中沿直线传播。
- 光速在不同介质中不同，真空中的光速约为299,792,458米/秒。
- 光的传播遵循光的折射定律和反射定律。
3. 反射定律- 入射光线、反射光线和法线都在同一平面内。
- 入射角等于反射角，即θi = θr。
4. 折射定律（Snell定律）- n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)，其中n1和n2是两种介质的折射率，θ1和θ2分别是入射角和折射角。
5. 光的干涉- 干涉是两个或多个光波相遇时，光强增强或减弱的现象。
- 干涉条件是两束光的频率相同，且相位差恒定。
- 常见的干涉现象有双缝干涉和薄膜干涉。
6. 光的衍射- 衍射是光波遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和展开的现象。
- 单缝衍射、圆孔衍射和光栅衍射是常见的衍射现象。
7. 光的偏振- 偏振光是电磁波振动方向受到限制的光。
- 线性偏振、圆偏振和椭圆偏振是偏振光的三种类型。
- 偏振片可以用来控制光的偏振状态。
8. 光的散射- 散射是光在传播过程中遇到粒子时发生方向改变的现象。
- 散射的强度与粒子大小、光波长和入射光强度有关。
- 常见的散射现象有大气散射，导致天空呈现蓝色。
9. 光的颜色和色散- 颜色是光的另一种表现形式，与光的波长有关。
- 色散是光通过介质时不同波长的光因折射率不同而分离的现象。
- 棱镜可以将白光分解成不同颜色的光谱。
10. 光的量子性- 光电效应表明光具有粒子性，光子的能量与其频率成正比。
- 波恩提出的波函数描述了光子的概率分布。
- 量子光学是研究光的量子性质的学科。
11. 光的相干性和光源- 相干光具有固定的相位关系，激光是一种高度相干的光源。
- 光源可以是自然的，如太阳，也可以是人造的，如激光器和灯泡。
12. 光学仪器- 望远镜、显微镜、光纤和光学传感器都是利用光学原理工作的仪器。
初中物理光学知识点总结
初中物理光学知识点总结一、光的基础知识1. 光的传播- 光在同种均匀介质中沿直线传播。
- 光速在真空中约为3×10^8 m/s，在其他介质中速度会减小。
2. 光的反射- 反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，且入射角等于反射角。
- 镜面反射：光滑表面反射光线规律性强，反射光线与入射光线平行。
- 漫反射：粗糙表面反射光线规律性弱，反射光线向各个方向散射。
3. 光的折射- 折射现象：光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变。
- 折射定律：斯涅尔定律，n1sinθ1 = n2sinθ2，其中n1和n2分别为两种介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角。
- 折射率：表示光在介质中传播速度相对于真空中速度的比值。
4. 光的颜色- 可见光是电磁波谱中的一部分，波长大约在380 nm到750 nm之间。
- 颜色由光的波长决定，不同波长的光对应不同的颜色。
- 光谱：通过棱镜可以将白光分解为不同颜色的光，形成彩虹般的光谱。
二、透镜及其成像1. 透镜的类型- 凸透镜：两侧向外凸起，能使平行光线汇聚于一点。
- 凹透镜：两侧向内凹陷，能使平行光线发散。
2. 透镜成像规律- 凸透镜成像：- 当物体位于焦点之内，成正立、放大的虚像。
- 当物体位于焦点之外，成倒立、缩小的实像。
- 凹透镜成像：- 成正立、缩小的虚像。
3. 透镜的光学参数- 焦距：透镜中心到焦点的距离。
- 视距：透镜中心到成像位置的距离。
- 放大倍数：成像与物体大小的比值。
三、光的干涉和衍射1. 光的干涉- 干涉现象：两束或多束相干光波相遇时，光强增强或减弱的现象。
- 干涉条件：两束光波的频率相同，相位差恒定。
2. 光的衍射- 衍射现象：光波遇到障碍物或通过狭缝时，传播方向发生偏离直线的现象。
- 单缝衍射：光波通过一个狭缝时产生的衍射图样。
四、光的偏振1. 偏振光- 偏振光是振动方向受到限制的光波。
- 通过偏振片可以获得只在一个方向上振动的线偏振光。
光学考博习题中用到的物理公式(复习时总结的)
第一章：光的干涉1、杨氏双缝实验：λd r yyy jj 01=-=+∆双缝越小，距离越长，间隔越大。
2、两列波光强与相位差间的关系：2212max max 4cos ()2I A I I ϕϕ-==221212122cos()I A A A A ϕϕ=++-3、菲涅耳双面镜与杨氏双缝的转化：02sin d r r l r θ==+4、等倾干涉公式明条纹：222cos 2(21)2dn i j λ==+可以和光栅光程反过来记：sin d j θλ=5、半波损失的条件：光疏介质到光密介质，掠射或正射。
6、迈耳尔干涉仪： 明条纹：22cos 22d i jλ=7、牛顿环明条纹公式：22(21)2r d j R λ==+8、菲涅耳双棱镜转化杨氏双缝： 两个虚像的距离：22(1)dl l n θα==-基中l 为光源到棱镜的距离，α为棱镜的底角。
θ为偏向角。
第二章 光的衍射1、半波带半径：200kRr R k R r λ=+平行光照射时：kR =2、半波带片与透镜的类比：20111kR r R k λ+=，当平行光时，即R →∞得到主焦距2k R f k λ=。
当屏向波带片移动时，有很多次焦点21f k +，但屏向波带片远去时，不能形成焦点。
同样焦距的透镜对所用波带片区域里的波的相位都相同。
3、单缝两边光线的光程差：sin y b fθθ∆=≈其中y 为成像位置，f为会聚透镜的焦距。
4、单缝衍射的极值角位置（从式中可以波长与缝宽的比例，比例越大，衍射条纹间距越大）sin b u πθλ=光强：202sin u I I u= 极大值角位置：1sin ()2k b λθ≈+最小值角位置：sin kbλθ=5、N 条缝的光栅光程在主最大值之间有N-1个最小值，有N-2个极大值。
谱线之间的角位移（半宽度）：cos Nd λθθ∆=即有(sin sin )d Nλθθ-='。
6、晶体的衍射：2sin d j θλ=。
高中物理光学知识点总结归纳
高中物理光学知识点总结归纳1高中物理光学知识点总结物理知识点一、光源1.定义：能够自行发光的物体.2.特点：光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能，光在介质中传播就是能量的传播.物理知识点二、光的直线传播1.光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C=3³108m/s; 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即vc。
p=2.本影和半影(l)影：影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域.(2)本影：发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域.(3)半影：发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域.(4)日食和月食：人位于月球的本影内能看到日全食，位于月球的半影内能看到日偏食，位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食.当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住，便分别能看到月偏食和月全食.3.用眼睛看实际物体和像用眼睛看物或像的本质是凸透镜成像原理：角膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只凸透镜。
发散光束或平行光束经这只凸透镜作用后，在视网膜上会聚于一点，引起感光细胞的感觉，通过视神经传给大脑，产生视觉。
物理知识点三、光的反射1.反射现象：光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象.2.反射定律：反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，且反射光线和人射光线分居法线两侧，反射角等于入射角.3.分类：光滑平面上的反射现象叫做镜面反射。
发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射。
镜面反射和漫反射都遵循反射定律.4.光路可逆原理：所有几何光学中的光现象，光路都是可逆的.物理知识点四.平面镜的作用和成像特点(1)作用：只改变光束的传播方向，不改变光束的聚散性质.(2)成像特点：等大正立的虚像，物和像关于镜面对称.(3)像与物方位关系:上下不颠倒,左右要交换2物理光学知识点汇总：双缝干涉(1)两列光波在空间相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,从而出现亮暗相间的条纹的现象叫光的干涉现象.(2)产生干涉的条件两个振动情况总是相同的波源叫相干波源,只有相干波源发出的光互相叠加,才能产生干涉现象,在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹.(3)双缝干涉实验规律①双缝干涉实验中,光屏上某点到相干光源、的路程之差为光程差,记为.若光程差是波长λ的整倍数,即(n=0,1,2,3…)P点将出现亮条纹;若光程差是半波长的奇数倍(n=0,1,2,3…),P点将出现暗条纹.②屏上和双缝、距离相等的点,若用单色光实验该点是亮条纹(中央条纹),若用白光实验该点是白色的亮条纹.③若用单色光实验,在屏上得到明暗相间的条纹;若用白光实验,中央是白色条纹,两侧是彩色条纹.④屏上明暗条纹之间的距离总是相等的,其距离大小与双缝之间距离d.双缝到屏的距离及光的波长λ有关,即.在和d不变的情况下,和波长λ成正比,应用该式可测光波的波长λ.⑤用同一实验装置做干涉实验,红光干涉条纹的间距最大,紫光干涉条纹间距最小,故可知大于小于.3物理光学知识点汇总：薄膜干涉(1)薄膜干涉的成因：由薄膜的前、后表面反射的两列光波叠加而成,劈形薄膜干涉可产生平行相间的条纹.(2)薄膜干涉的应用①增透膜：透镜和棱镜表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波长的.②检查平整程度：待检平面和标准平面之间的楔形空气薄膜,用单色光进行照射,入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波,形成干涉条纹,待检平面若是平的,空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上,干涉条纹是平行的;反之,干涉条纹有弯曲现象.。
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红色部分为老师提到的考点。
第一章 光波的基本性质1.1光的电磁理论1.1.1 麦克斯韦方程组和物质方程 1． 积分形式的麦克斯韦方程组光的电磁理论可归纳为一组与E B D H 四个矢量有关的方程组，即麦克斯韦方程组ds t Bdl E c A ⋅∂∂-=⋅⎰⎰⎰法拉第电磁感应定律的积分公式。
意义：变化的磁场可产生电场。
⎰⎰⎰⎰⎰=⋅vAdv ds D ρ电场高斯定律的常用形式。
意义：自体积V 内部通过闭合曲面向外流出的电通量等于A 包围的空间中的自由电荷的总数。
0=⋅⎰⎰Ads B磁场的高斯定律。
意义：通过闭合曲面A 流出和流入的磁通量相等磁场没有起止点。
ds t DJ dl H A C ⋅∂∂+=⋅⎰⎰⎰)(麦克斯韦——安培定律。
意义：描述了电荷流动会在周围产生环形磁场的事实。
其中 E ：电场强度 B ：磁感应强度 D ：电位移 H ：磁场强度 J ：电流密度tD∂∂：位移电流密度2.微分形式的麦克斯韦方程组tD J H B D t BE ∂∂+=⨯∇=•∇=•∇∂∂-=⨯∇ρ3.物质方程为了描述电磁场的普遍规律，除了利用上述涉及E D B H J 各矢量关系的麦克斯韦方程组的四个等式外，还要结合一组与电磁场所在空间媒资有关的方程，即物质方程。
EJ B H E D σμε===14.电磁波的产生及传播当波源处存在着振荡偶极子或其他变速的带电粒子时，由于偶极子内正负电荷的振动，造成了随时间不断变化的电场，按照麦克斯韦电磁理论，它会在周围空间产生随时间变化的磁场，后者又会在周围产生变化的电场。
变化的电场和磁场互相依存、交替产生，循环往复，便形成了以一定速度由近及远传播的电磁波。
1.1.2电磁波的波动微分方程讨论电磁波在无限扩展的均匀、各向同性、透明、无源媒质中传播的波形。
“均匀”“各向同性”意味着εμσ,,等物质常数均是与位置无关的标量；“透明”意味着0=σ，J=0，否则电磁场在媒质中的交变就会引起电流，消耗电磁波的能量；“无源”意味这0=ρ。
在这种情况下，麦克斯韦方程组具有以下特殊形式：tE B B E t B E ∂∂=⨯∇=•∇=•∇∂∂-=⨯∇με可导出波动微分方程222t E E ∂∂=∇ με，对一维波有222),(zt z E E ∂∂=∇ 交变的电场和磁场是以波动的形式，在物质常数为με,的媒质中传播，传播速度为： μευ1=电磁波谱：将电磁波按照波长或频率排列1.2.光波的波函数1.2.1光波的分类1．标量波和矢量波当描述光波的波函数函数E 是标量时，对应的光波是标量波；反之为矢量波。
2．纵波和横波波的振动方向与传播方向一致的波叫做纵波，如声波。
振动方向与传播方向垂直的波叫做横波。
电磁波是横波。
3.一维波和三维波光波传播所占的空间维数称为波的维数。
光波在三维空间中传播时，考察点位置坐标应在三维空间取值，对应的光波为一维波。
当光波传播延一维方向时，考察点空间位置坐标只需沿一维方向取值，即可了解整个光波的传输规律，对应的光波为一维波。
1.2.2一维简谐波1.一维简谐波波函数及有关参量 一维简谐波的波函数可表示为： ])(2cos[)(00ϕυλπυ+-=-t z E t z E（1） 空间参量1. 空间周期：波形变化一个周期时波在空间传播的距离。
2. 空间频率：空间周期的倒数λ1=f3. 空间角频率：也称传播数。
λππ22±=±=f k（2） 时间参量1． 时间周期：||υλ=T 2． 时间频率：标识单位时间内波动的次数。
T1=ν 3． 时间角频率：Tππνω22== （3） 空间参量与时间参量的关系υωk =2.一维简谐波的负指数表示和矢量表示 （1）简谐波的复制数表示和复振幅根据欧拉公式)]}(ex p[Re{)cos(),(0000ϕωϕω+-=+-=t kz j E t kz E t z E 引入复指数概念可将波函数中与空间坐标有关的因子和与时间坐标有关的因子分离出来，即：)](exp[)()exp()](exp[),(0000ϕωϕ+=-+=kz j E z E t j kz j E t z E其中下式称为复振幅，其描述了波随空间坐标的变化。
（2）矢量表示和相辐矢量简谐波波函数完全由振幅和相位两个要素决定。
复平面上起始于原点的矢量恰好也有两个相位的自由度：即矢量的长度和矢量与某一起始轴的夹角，前者可以编码波的振幅，后者可以编码波的位相。
1.2.3三维简谐平面波1.三维波动微分方程及解的形式位置矢量k z j y i x r++=→)(),,,(t k z k y k x k E t z y x E z y x υ-++=波矢k k j k i k k z y x++=→表示波的传播方向简洁形式：)(),(t k r k E t r E υ-⋅=2.三维平面波通常把某一时刻具有相同相位值ϕ的点的轨迹称为光波的波面或等相面。
等相面为平面、且等相面上各点的扰动大小时刻相等的光波，称为平面波υ,k 为常数时，等相面方程t k r k υ-⋅=常数 是平面的点法式方程。
3.三维简谐平面波波函数取余弦或正弦形式的三维平面波称为三位简谐平面波。
可表示为：)cos(),(00ϕυ+-⋅=t k r k E t r E4.三位简谐平面波的复指数表示 复指数函数：)]}(ex p[),(00ϕω+-⋅=t r k j E t r E复振幅：)]}(ex p[)(00ϕ+⋅=r k j E r E1.2.4 球面波1球坐标中的波动微分方程球面波的波函数可以一般的表示为 )(1),(t r B rt r E υ-= 2球面简谐波波函数： )])(cos[),(00ϕυ+-=t r k rE t r E 复指数： )](exp[),(00ϕυ+-=t k kr j rE t r E 复振幅： )](exp[),(00ϕ+=kr j rE t r E 1.2.5共轭光波共轭光波又称为位相共轭光波，是指波函数互为共轭复数的两个光波。
它作用于光波)],(ex p[),(0t r j E t r Eϕ=，之后，可得到它的复共轭)],(ex p[),(0t r j E t r E ϕ-=*。
1.3平面电磁波的性质 1.3.1电磁波的横波性质光波本身存在着与传播方向垂直的不同振动分量，这种垂直于传播方向的平面内具有不同振动方向的波动只能是横波。
Ek B k Bk E k υεμυ-=⨯=⨯上式表明，E ，B ，K 三个矢量互相垂直，并且按此顺序组成右手坐标系，可见EB 均与波传播方向K 垂直，所以无论电场波E 还是电磁波B 都是横波。
1.3.2电磁波的矢量性质电磁波是由高频电场E 和磁场B 按一定规律随空间坐标r 和时间t 传播形成的。
电磁波描述了E 、B 随r 、t 的变化规律。
在一般情况下，EB 的大小和方向均随rt 的变化而变化，而且，由于电磁波的横波性质，E 、B 的大小和方向的变化总是发生在垂直波的传播方向的平面内，因此E 、B （也包括D 、H ）等电磁物理量必须用矢量来表示，即是说，电磁波是矢量波。
1.3.3电场波和磁场波的关系由于E 、B 、K 互相垂直，因此 B ncB B E ===εμυ1（数值关系） 上式说明，在涉及光与物理带点粒子的相互作用时，其主要作用的是电场E 。
上式也可写为：)()(t k r k B t k r k E υυυ-⋅=-⋅1.3.4平面电磁波的能量传播特性 1能流密度矢量在电磁学上，在各向同性的媒质中，电场E 和磁场B 的能量密度分别为：2221212121B HB u E ED u ME με====单位（J/m 3）对于电磁波，由于B E υ=，所以电磁波的总能量密度为： 221B E u u u M E με==+=因为电磁波是以速度υ沿k 方向传播，所以单位时间内穿过与k 垂直的单位面积的能量为： 21E EB u S μεμυ=== 考虑方向B E S⨯=μ12电磁场的能量定律 ⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⋅⨯+⋅=+∂∂-V S V M E dS H E dV J E dV u u t)()()( 上式称为电磁场的能量定律，它是能量守恒定律的具体表达式，即在电磁波传播的空间中，任一封闭面内电磁场能量的减少，恒等于在此封闭面内消耗的焦耳热和从此封闭面流出的能量。
3光强I为了把电磁波传递的能量与接收器结合起来，使其成为一个可供测量的和评价的物理量，引入一个新的物理量——电磁波的强度。
对光波而言，称为光强。
光强定义：能流密度S 在接收器可分辨的时间间隔（即响应时间）τ内的时间平均值，可表示为：）或单位（220/W /J 1m m s Sdt S I ⋅>==<⎰ττ当波函数采用复指数形式时。
相对光强的计算具有简单的形式： 2||E I =4辐照度L光强是用来表征光源辐射强度的物理量。
为了表示接收器所接收的能流密度的大小，定义了另一个物理量——辐照度L 。
辐照度定义：接收器上单位面积在单位时间内接收到电磁波的平均辐射能。
注意光强I 定义在与K 垂直的面上，而辐照度L 则不限定接受屏的方向。
书本P32αcos I AttA I L ='= 1.4电磁波在两种均匀各向同性透明媒质界面上的反射和折射 1.4.1电磁场的边界条件1.电场E 的临界条件在边界处，根据ds tBdl E c A ⋅∂∂-=⋅⎰⎰⎰上述结论可表示为： 0)(12=-⨯E Eμ或 2211cos cos θθE E = 其中和界面的夹角、分别是、2121E E θθ电场E 在界面两侧的切向方向分量连续。
2.磁场B 的边界条件 在边界处，根据0=⋅⎰⎰Ads B 可得0)(12=-⋅B B u磁感应强度在界面两侧的法线分量是连续的。
3.电位移矢量边界条件在边界处，根据⎰⎰⎰⎰⎰=⋅vAdv ds D ρ 可得0)(12=-⋅D D u电位移矢量在界面两侧的法线分量是连续的。
4.磁场强度H 的边界条件在边界处，根据ds tD J dl H A C ⋅∂∂+=⋅⎰⎰⎰)(，可得0)(12=-⨯H Hμ 磁场强度H 在界面两侧的切向方向分量连续。
1.4.2折、反射定律)](ex p[0t r k j E E i i i i ω-⋅=)](ex p[0t r k j E E r r r r ω-⋅=)](ex p[0t r k j E E t t t t ω-⋅=由电场的边界条件⨯u )](ex p[0t r k j E i i i ω-⋅ +⨯u )](ex p[0t r k j E r r r ω-⋅ =⨯u )](ex p[0t r k j E t t t ω-⋅欲使上式对任意时间t 和界面上任意r 均成立，必有 ωωωω===321和 r k r k r k t r i⋅=⋅=⋅利用上式说明（1）电磁波的时间频率是入射波的固有特性，它不因媒质而异，也不会因折、反射而发生变化。