高等光学(全套课件227P)
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高考物理光学ppt课件
析。
光的衍射现象
了解衍射现象及其条件，掌握 单缝衍射和双缝衍射的原理和
结果分析。
光的偏振现象
了解偏振现象及其条件，掌握 偏振光的产生和应用。
光的色散现象
了解色散现象及其原理，掌握 棱镜对光的色散作用和应用。
06 高考物理光学备考策略
熟悉考纲要求和考试形式
01
仔细阅读并理解高考物理考纲中光 学部分的要求，明确考试形式和评 分标准。
光的折射定律及应用
折射定律
光线在不同介质间传播时，遵循“入 射光线、折射光线和法线共面，且入 射角和折射角的正弦之比等于两种介 质的折射率之比”的定律。
折射现象
折射率与光速的关系
不同介质中光速不同，折射率与光速 成反比。
光从一种介质斜射入另一种介质时， 传播方向发生改变的现象，如棱镜分 光、透镜成像等。
移。
光的衍射现象及应用
1 2
单缝衍射 光通过单个小缝后，产生偏离直线传播的现象， 用于解释光栅光谱、自然光偏振等。
圆孔衍射 光通过小圆孔后，在屏幕上产生明暗相间的衍射 环，用于解释泊松亮斑、小孔成像等。
3
晶体衍射
光通过晶体时，由于晶体内部原子排列的周期性， 产生的衍射现象，用于分析晶体结构、制作光谱 仪等。
全反射与临界角
全反射现象
当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于或等于某一特定 角度（临界角），则光线完全反射回原介质，不再进入光疏介质。
临界角的概念
全反射发生时对应的入射角称为临界角，其大小与两种介质的折射 率有关。
全反射的应用
光纤通信、全反射棱镜等。
03 透镜成像原理及应用
透镜类型及特点
学会处理实验数据，运用误差分析的 方法对实验结果进行评估和讨论。
光的衍射现象
了解衍射现象及其条件，掌握 单缝衍射和双缝衍射的原理和
结果分析。
光的偏振现象
了解偏振现象及其条件，掌握 偏振光的产生和应用。
光的色散现象
了解色散现象及其原理，掌握 棱镜对光的色散作用和应用。
06 高考物理光学备考策略
熟悉考纲要求和考试形式
01
仔细阅读并理解高考物理考纲中光 学部分的要求，明确考试形式和评 分标准。
光的折射定律及应用
折射定律
光线在不同介质间传播时，遵循“入 射光线、折射光线和法线共面，且入 射角和折射角的正弦之比等于两种介 质的折射率之比”的定律。
折射现象
折射率与光速的关系
不同介质中光速不同，折射率与光速 成反比。
光从一种介质斜射入另一种介质时， 传播方向发生改变的现象，如棱镜分 光、透镜成像等。
移。
光的衍射现象及应用
1 2
单缝衍射 光通过单个小缝后，产生偏离直线传播的现象， 用于解释光栅光谱、自然光偏振等。
圆孔衍射 光通过小圆孔后，在屏幕上产生明暗相间的衍射 环，用于解释泊松亮斑、小孔成像等。
3
晶体衍射
光通过晶体时，由于晶体内部原子排列的周期性， 产生的衍射现象，用于分析晶体结构、制作光谱 仪等。
全反射与临界角
全反射现象
当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于或等于某一特定 角度（临界角），则光线完全反射回原介质，不再进入光疏介质。
临界角的概念
全反射发生时对应的入射角称为临界角，其大小与两种介质的折射 率有关。
全反射的应用
光纤通信、全反射棱镜等。
03 透镜成像原理及应用
透镜类型及特点
学会处理实验数据，运用误差分析的 方法对实验结果进行评估和讨论。
《大学物理光学》PPT课件(2024)
16
干涉仪和衍射仪使用方法
干涉仪使用方法
通过分束器将光源发出的光波分成两束，再经过反射镜反射后汇聚到一点，形成干涉图样。通过调整反射镜的位 置和角度，可以观察不同干涉现象。
衍射仪使用方法
将光源发出的光波通过衍射光栅或单缝等衍射元件，观察衍射现象。通过调整光源位置、衍射元件参数等，可以 研究光电效应、康普顿效应等 现象表明光具有粒子性， 即光量子（光子）。
波粒二象性的统一
光既具有波动性又具有粒 子性，二者是统一的。在 不同条件下，光表现出不 同的性质。
4
光的传播速度与介质关系
真空中的光速
在真空中，光的传播速度最快，约为 3×10^8 m/s。
光速与波长、频率的关系
2024/1/30
24
光学存储技术原理及应用
光学存储技术的分类
只读型、一次写入型和可重写型
光学存储技术的原理
利用激光束在存储介质上形成微小坑点来记录信息
光学存储技术的应用
数字音频、视频、图像和计算机数据的存储
2024/1/30
光学存储技术的优缺点及发展前景
容量大、保存时间长，但读写速度相对较慢
25
应用
透镜广泛应用于摄影、望远镜、 显微镜等光学仪器中，用于实现 物体的放大、缩小和成像等功能 。
10
反射镜成像原理及应用
成像原理
反射镜通过反射光线来改变光线的传 播方向，从而形成像。反射镜的成像 规律遵循光的反射定律和光路可逆原 理。
应用
反射镜广泛应用于天文望远镜、激光 测距仪、光学干涉仪等光学系统中， 用于实现光线的反射、聚焦和成像等 功能。
光学传感器种类及工作原理
光学传感器的分类
光电传感器、光纤传感器、光谱传感器等
干涉仪和衍射仪使用方法
干涉仪使用方法
通过分束器将光源发出的光波分成两束，再经过反射镜反射后汇聚到一点，形成干涉图样。通过调整反射镜的位 置和角度，可以观察不同干涉现象。
衍射仪使用方法
将光源发出的光波通过衍射光栅或单缝等衍射元件，观察衍射现象。通过调整光源位置、衍射元件参数等，可以 研究光电效应、康普顿效应等 现象表明光具有粒子性， 即光量子（光子）。
波粒二象性的统一
光既具有波动性又具有粒 子性，二者是统一的。在 不同条件下，光表现出不 同的性质。
4
光的传播速度与介质关系
真空中的光速
在真空中，光的传播速度最快，约为 3×10^8 m/s。
光速与波长、频率的关系
2024/1/30
24
光学存储技术原理及应用
光学存储技术的分类
只读型、一次写入型和可重写型
光学存储技术的原理
利用激光束在存储介质上形成微小坑点来记录信息
光学存储技术的应用
数字音频、视频、图像和计算机数据的存储
2024/1/30
光学存储技术的优缺点及发展前景
容量大、保存时间长，但读写速度相对较慢
25
应用
透镜广泛应用于摄影、望远镜、 显微镜等光学仪器中，用于实现 物体的放大、缩小和成像等功能 。
10
反射镜成像原理及应用
成像原理
反射镜通过反射光线来改变光线的传 播方向，从而形成像。反射镜的成像 规律遵循光的反射定律和光路可逆原 理。
应用
反射镜广泛应用于天文望远镜、激光 测距仪、光学干涉仪等光学系统中， 用于实现光线的反射、聚焦和成像等 功能。
光学传感器种类及工作原理
光学传感器的分类
光电传感器、光纤传感器、光谱传感器等
高等光学课件cxr__第8讲
nx2
n
2 y
n2 n2
1 1
k02x k02y
Ex n2k0xk0yEy n2k0xk0z Ez 0 Ey n2k0yk0xEx n2k0yk0xEz 0
nz2
n2
1
k02z
Ez n2k0zk0xEx n2k0zk0yEy 0
对o光： 有：
Ex Dx x Ex
C Eo (Do )
D
o光子波光线面
o
各向同性介质
n1
k (t )
no
B
A
正单轴晶体
具体做法：
（1）做出晶体内光线面在主截面（晶体光轴与界面法线组成的平面）上的交线；
其中o光子光光线面与主截面的交线为圆，半径为： r
n1 AB no
e光子光光线面与主截面的交线为椭圆，光轴与椭圆的长轴（其长度的一半
n' no
n'' ne ( )
no2ne2 no2 sin 2 ne2 cos2
D 0n2 E k0 k0 E
Dl 0l El 0nl2El 0n 2 El k0l k0 E
0nl2El 0n2 El k0l k0 E 0 (l x, y, z)
E
31
m (E) rmk Ek
k
（2）、二次6电(1E光) 效6应s6 的E6简12 化下标公式
m (E) smn En2
n
二、线性电光效应（泡克耳斯效应）
有外电场存在时，折射率椭球为：
忽略二次电光效应，则： 折射率椭球形式为：
由于外加电场的存在，方程中出现了交叉项 yz、xz和xy，使得折射率椭 球不仅形状发生了变化，而且相对于原主轴坐标系xyz来说，新的椭球主轴转 过了一个角度。
《大学物理光学》PPT课件
1
i
C
2
e AB cos r
e AB BC cosr
'
c
A
e
B
AC ACsini 2etgrsini
2ne sinr λ δ 2n1e sini cosr cosr 2
sini n u1 sinr n 1 u 2
2e λ δ ( n n 1 sinrsini) cosr 2
凸起
（4）牛顿环 R-e R
e
r
λ 明纹 2e kλ 2 λ λ 暗纹 2e ( 2k 1) 2 2 2 2 2 R r (R e)
r R 2 Re e
2 2 2
R>>e
r 2 R e
2
r
2Re
0
明环半径
r
λ ( 2k 1)R 2
k 1,2,3
例题，已知 =500nm 平行单色光垂直入射 a=0.25mm f=25cm 求:(1)两第三级明纹之间的距离 f
x3 o
（2）第三级明条纹的宽度 解： （1）第三级明条纹满足
7 a sinθ 3 λ k3 2 7λ f x3 7 x3 a sinθ 3 λ si nθ 3 2a 2 f
） 菲涅耳衍射（近场衍射 衍射的两大分类 夫琅和费衍射（远场衍 射）
菲涅耳衍射 光源，屏幕 距衍射屏有限远
夫琅和费衍射 光源，屏幕 距衍射屏无限远
S
P
菲涅耳衍射
（近场衍射） 衍射屏
菲涅耳
圆孔 圆屏 单缝 双缝 单边
衍射
圆孔 圆 屏 夫琅和费
单缝 双缝 单边
衍射
大学物理光学精品课件共1(2024)
25
未来发展趋势预测
2024/1/30
光学与人工智能的融合
随着人工智能技术的不断发展，光学与人工智能的结合将更加紧 密，智能光学系统将成为未来研究的重要方向。
微型化与集成化
随着微纳加工技术的不断进步，光学器件将不断向微型化、集成化 方向发展，实现更高性能的光学系统。
跨学科交叉融合
光学作为物理学的一个重要分支，将与化学、生物学、医学等学科 产生更多的交叉融合，推动多学科领域的发展。
14
04 光的偏振与色散
2024/1/30
15
偏振光及其产生方式
偏振光定义
光波中电矢量的振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振，具有偏振性的光叫 做偏振光。
产生方式
反射和折射、双折射、选择性吸收等。
2024/1/30
16
马吕斯定律和布儒斯特角
2024/1/30
马吕斯定律
描述了偏振光通过偏振片后的光强变 化，即$I = I_0cos^2theta$，其中 $I_0$为入射光强，$theta$为透振方 向与入射光振动方向的夹角。
干涉条纹。
干涉原理
当两列光波在屏幕上某点叠加时 ，若它们的光程差是波长的整数 倍，则该点光强加强；若它们的 光程差是半波长的奇数倍，则该
点光强减弱。
条纹特点
双缝干涉条纹等间距、等宽度， 且中央为明条纹。
2024/1/30
9
薄膜干涉及其应用
01
薄膜干涉
光照射在薄膜上下两个表面反射回来的两列光波发生干涉的现象。
6
02 光的干涉现象
2024/1/30
7
干涉现象及其条件
干涉现象
两列或多列相干光波在空 间某一点叠加时，产生光 强按一定规律分布的现象 。
《光学》全套课件
Δ
=2en2
(
1 cosγ
sin2 γ) +λ cosγ 2
Δ
=
2en2
c
os
γ
+
λ 2
Δ =2e n22
n12
sin2 i +λ 2
干涉条件
2e
n22
n12
sin2
i
2
k
k 1,2, 加强（明）
( 2k 1 ) 2 k 0,1,2, 减弱（暗）
额外程差的确定 不论入射光的的入射角如何
M1
x
S1S2 平行于 WW '
d
S1
S2
C M2
o
W'
d <<D
D
屏幕上O点在两个虚光源连线的垂直平分线上，屏幕 上明暗条纹中心对O点的偏离 x为:
x =kλ D d
x = 2k +1 λ D 2d
明条纹中心的位置 暗条纹中心的位置
k =0,±1,±2L
2 洛埃镜
E
S1
d
S2
光栏
E
p
p'
Q'
M
L
橙 630nm~590nm 黄 590nm~570nm 绿 570nm~500nm
折射率
n=c = u
εrμr
青 500nm~460nm 蓝 460nm~430nm 紫 430nm~400nm
u = c ,λ = λ0 nn
§1-2 光源 光的相干性
一、光源
1.光源的发光机理 光源的最基本发光单元是分子、原子
§1-3 光程与光程差
干涉现象决定于两束相干光的位相差 两束相干光通过不同的介质时, 位相差不能单纯由几何路程差决定。
高等光学(全套课件227P)
F .T comb( x) comb( f )
3.周期函数 阵列定理
1~ ~ ~ x f ( x ) f ( x nT ) f ( x ) ( x nT ) f ( x ) comb T T n F .T f ( x ) 1 ~ n ~ F ( f ) f F ( f )comb(Tf ) T T n
洛仑兹定律
通过对荷电粒子的作用认识电磁场,在静场情形 场并不体现独立性,在时变情形电磁场表现与 电荷无关(=0,j=0)的独立性 M方程和L定律适用范围: -15m) 宏观到微观(10 满足相对论的洛仑兹不变性(静电磁的库仑, 毕萨定律是建立在旧时空观)
用经典场无法解释光与电荷作用(如光电 效应)
1.1.3突变面处的边界条件
j
1.1.4 电磁场能量定律
Q E 2 dV
w S 0 t
1.2 波动方程和光速
电磁场矢量理论的复杂性表现在 各分量通过非均匀介质相互耦合 对均匀介质
各分量不存在耦合
1.3 标量波
在一个均匀媒质中，在没有电流和电荷的无色散区域
1.3.3谐波和相速
t
色散与吸收相关
K-K关系
2 ( )
或
2
p
0
1 ( ) ds 2 2 s
D( t ) 0 ( t ' )E ( t t ' )dt' 0 ( t ) E ( t )
p lim (
0 0
D( ) 0 ( ) E ( )
2 c
2
高等光学课件 chap1
即
J
0 t
（电流连续性方程）
•
麦氏方程的限定形式和非限定形式 用E、D、B、H四个场量写出的方程称为麦氏方程的非限定形式。 对于线性各向同性媒质，有本构关系
D E 0 r E B H 0 r H J E
用E、H二个场量写出的方程称为麦氏方程的限定形式。 微分形式
H E
积分形式
E t
E
H t
E ) dS s c t H E d l c s t dS H dl ( E
H 0
E
s
s
H dS 0
E dS q
麦克斯韦方程组是描述宏观电磁现象的总规律。
时变电磁场的边界条件
一、H的边界条件 将积分形式麦氏第一方程用于边界面上的闭 合回路，并考虑高阶小量 h 。
n
H 1t
1
2
s
l
H1
h
H dl J dS
c s
D dS t s
H2 H 2t
Js
与恒定磁场相比较
H dl J dS
B A
由麦氏第二方程
于是 即
B A t t A E 0 t E
与恒定磁场相同
与静电场相同
B1n B2n 0
表示为矢量形式
D1n D2n
表示为矢量形式
n B1 B2 0
分界面上磁感应强 度的法向分量连续
n D1 D2
两种特殊情况 • 两种无耗媒质的分界面 （ J s 0
0 ）
H1t H2t 0
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第一专题 光的电磁理论
第一章 电磁场的基本性质
1.真空麦克斯韦方程
E / 0 B 0
E B B 0 j 0 0 E
建立电磁理论的思路: 1.两个假设: E 涡旋 d r 0 涡旋电场
位移电流 0 E / t 2.两个推广: 两个散度方程普遍适用.
谐波eit是波动方程的本征解,是本征值
1.3.4 平面波,球面波和柱面波 平面谐波eik.r是方程的本 征解,K是本征值 将一对空间频率（fx,fy）的复指数基元函数 视为传播方向为（, ）的平面波
2z U ( x, y, z ) A exp j 1 cos2 cos2 cos cos exp j 2 x y
t
色散与吸收相关
K-K关系
2 ( )
或
2
p
0
1 ( ) ds 2 2 s
D( t ) 0 ( t ' )E ( t t ' )dt' 0 ( t ) E ( t )
p lim (
0 0
D( ) 0 ( ) E ( )
趋肤效应和穿透深度及其应用
/ >> <<
Hale Waihona Puke 注意与隐失波的区别,在金属波导中作为零边界
测反射率得到光学常数
14.2 金属光学常数电子论初探
在紫外以下波段,可略去束缚电子贡献
mr eE m r
＝1 /
-14s 10 ~
微波和红外,
<<
红外
对于均匀介质，n＝常数，
r as b
对于抛物型光纤的近轴光线
洛仑兹定律
通过对荷电粒子的作用认识电磁场,在静场情形 场并不体现独立性,在时变情形电磁场表现与 电荷无关(=0,j=0)的独立性 M方程和L定律适用范围: -15m) 宏观到微观(10 满足相对论的洛仑兹不变性(静电磁的库仑, 毕萨定律是建立在旧时空观)
用经典场无法解释光与电荷作用(如光电 效应)
2 c
2
2 2 当 时（但仍满足 , 高反射）
2 2 c
当 2 > c2 时k <<1, 如透明介质
补充2 光波场的0波长极限
程函方程
2 2 2 E k0 n E 0
E( x, y, z) E0 ( x, y, z) exp[ ik0 S ( x, y, z)]
取付里叶变换
)称 为 柯 西 主 值
补充1
金属光学
14.1 波在导体中的传播
= 10-18秒
ˆ n(1 i ) n
自由电子 缚束电子
E E0e
nr s c
n cos r s t c
良导体(红外或微波)
D 1 E 2 E 2
5.复数表示-----一种数学技巧
指数函数的优点：时空分离；坐标分离；振幅相位分离
~ ~ ~ 若 E Re E i Im E 满足麦克斯韦方程和边界条件，
~ Re E 则 也满足。故可以找方程的复数解，最后取
实部即为真实物理解。
E0 cos E0e
2 k0 n2 (S )2 E0 2 E0 ik0 2S E0 E0 2 S 0
2 E0 k0 n2 (S )2 E0 0
dr 2 2 ˆ nso=0 S nS 0 n (S ) n ds dr dx dy dz ˆ S0 Q ds ds ds ds 费马原理 nds 0 d dr d P ˆ n S S S 0 ds ds ds d dr 光线方程 n n ds ds
1.宏观介质麦克斯韦方程
介质唯象方程
唯象方程可从量子力学导出 D,B的引入将不易测量的极化和磁化电荷电流消去
1.对非磁性物质,μ＝1,光与物质作用主要表现E, (磁力/电力= B/E = 1/c <<1,V 是原子中电子速 度) 。 2. n ， ( w) 色散 3.各向同性：ε标量；各向异性：ε张量 4.非线性
色散关系
空间 周期
时间 周期
Vg
色散关系是介质最重要光学属性 n与频率无关时,k与成线性(无色散)
1.3.6
经典色散理论初步
Ne2 1 P Ner E 2 2 m (0 i )
吸收 线宽
Ne 1 2 ~ n 1 2 m 0 0 2 i
直角坐标系中 的球面波
U ( x, y , z )
A0 exp jk z z
k x x0 2 y y0 2 exp j 2z
1.3.5波包和群速
V (t , z )
Δ
a( )e
i ( t kz )
d
二单色波
1.1.3突变面处的边界条件
j
1.1.4 电磁场能量定律
Q E 2 dV
w S 0 t
1.2 波动方程和光速
电磁场矢量理论的复杂性表现在 各分量通过非均匀介质相互耦合 对均匀介质
各分量不存在耦合
1.3 标量波
在一个均匀媒质中，在没有电流和电荷的无色散区域
1.3.3谐波和相速
远离共振:
2
g/m
共振附近: 强吸收, 反常色散,
无吸收, 无色散,
群速无意义
折射率小于1的意义:
1. 从真空进入介质(等离子体)的光可发生全反射
2. 相速大于c,因为相速不代表信息传播速度,不违 反相对论
色散的物理起因:
介质的极化响应跟不上光频
p( t ) 0 ( t ' )E ( t t ' )dt'
第一章 电磁场的基本性质
1.真空麦克斯韦方程
E / 0 B 0
E B B 0 j 0 0 E
建立电磁理论的思路: 1.两个假设: E 涡旋 d r 0 涡旋电场
位移电流 0 E / t 2.两个推广: 两个散度方程普遍适用.
谐波eit是波动方程的本征解,是本征值
1.3.4 平面波,球面波和柱面波 平面谐波eik.r是方程的本 征解,K是本征值 将一对空间频率（fx,fy）的复指数基元函数 视为传播方向为（, ）的平面波
2z U ( x, y, z ) A exp j 1 cos2 cos2 cos cos exp j 2 x y
t
色散与吸收相关
K-K关系
2 ( )
或
2
p
0
1 ( ) ds 2 2 s
D( t ) 0 ( t ' )E ( t t ' )dt' 0 ( t ) E ( t )
p lim (
0 0
D( ) 0 ( ) E ( )
趋肤效应和穿透深度及其应用
/ >> <<
Hale Waihona Puke 注意与隐失波的区别,在金属波导中作为零边界
测反射率得到光学常数
14.2 金属光学常数电子论初探
在紫外以下波段,可略去束缚电子贡献
mr eE m r
＝1 /
-14s 10 ~
微波和红外,
<<
红外
对于均匀介质，n＝常数，
r as b
对于抛物型光纤的近轴光线
洛仑兹定律
通过对荷电粒子的作用认识电磁场,在静场情形 场并不体现独立性,在时变情形电磁场表现与 电荷无关(=0,j=0)的独立性 M方程和L定律适用范围: -15m) 宏观到微观(10 满足相对论的洛仑兹不变性(静电磁的库仑, 毕萨定律是建立在旧时空观)
用经典场无法解释光与电荷作用(如光电 效应)
2 c
2
2 2 当 时（但仍满足 , 高反射）
2 2 c
当 2 > c2 时k <<1, 如透明介质
补充2 光波场的0波长极限
程函方程
2 2 2 E k0 n E 0
E( x, y, z) E0 ( x, y, z) exp[ ik0 S ( x, y, z)]
取付里叶变换
)称 为 柯 西 主 值
补充1
金属光学
14.1 波在导体中的传播
= 10-18秒
ˆ n(1 i ) n
自由电子 缚束电子
E E0e
nr s c
n cos r s t c
良导体(红外或微波)
D 1 E 2 E 2
5.复数表示-----一种数学技巧
指数函数的优点：时空分离；坐标分离；振幅相位分离
~ ~ ~ 若 E Re E i Im E 满足麦克斯韦方程和边界条件，
~ Re E 则 也满足。故可以找方程的复数解，最后取
实部即为真实物理解。
E0 cos E0e
2 k0 n2 (S )2 E0 2 E0 ik0 2S E0 E0 2 S 0
2 E0 k0 n2 (S )2 E0 0
dr 2 2 ˆ nso=0 S nS 0 n (S ) n ds dr dx dy dz ˆ S0 Q ds ds ds ds 费马原理 nds 0 d dr d P ˆ n S S S 0 ds ds ds d dr 光线方程 n n ds ds
1.宏观介质麦克斯韦方程
介质唯象方程
唯象方程可从量子力学导出 D,B的引入将不易测量的极化和磁化电荷电流消去
1.对非磁性物质,μ＝1,光与物质作用主要表现E, (磁力/电力= B/E = 1/c <<1,V 是原子中电子速 度) 。 2. n ， ( w) 色散 3.各向同性：ε标量；各向异性：ε张量 4.非线性
色散关系
空间 周期
时间 周期
Vg
色散关系是介质最重要光学属性 n与频率无关时,k与成线性(无色散)
1.3.6
经典色散理论初步
Ne2 1 P Ner E 2 2 m (0 i )
吸收 线宽
Ne 1 2 ~ n 1 2 m 0 0 2 i
直角坐标系中 的球面波
U ( x, y , z )
A0 exp jk z z
k x x0 2 y y0 2 exp j 2z
1.3.5波包和群速
V (t , z )
Δ
a( )e
i ( t kz )
d
二单色波
1.1.3突变面处的边界条件
j
1.1.4 电磁场能量定律
Q E 2 dV
w S 0 t
1.2 波动方程和光速
电磁场矢量理论的复杂性表现在 各分量通过非均匀介质相互耦合 对均匀介质
各分量不存在耦合
1.3 标量波
在一个均匀媒质中，在没有电流和电荷的无色散区域
1.3.3谐波和相速
远离共振:
2
g/m
共振附近: 强吸收, 反常色散,
无吸收, 无色散,
群速无意义
折射率小于1的意义:
1. 从真空进入介质(等离子体)的光可发生全反射
2. 相速大于c,因为相速不代表信息传播速度,不违 反相对论
色散的物理起因:
介质的极化响应跟不上光频
p( t ) 0 ( t ' )E ( t t ' )dt'