《光学基础简介》 第四讲 光的波动性质

光学基础和光学测量 第三部分光的波动性质

光学基础和光学测量 第三部分 光的波动性质

主要内容 1光是电磁波 光源光波的叠加 3获得相干光的方法杨氏双缝实验 4光程与光程差 5薄膜干涉 6迈克耳孙干涉仪 7惠更斯菲涅耳原理 8单缝的夫琅禾费衍射 9衍射光栅及光栅光谱 10线偏振光自然光 1偏振片的起偏和检偏马吕斯定律 12反射和折射产生的偏振布儒斯特定律 13双折射现象

主要内容 1 光是电磁波 2 光源 光波的叠加 3 获得相干光的方法 杨氏双缝实验 4 光程与光程差 5 薄膜干涉 6 迈克耳孙干涉仪 7 惠更斯-菲涅耳原理 9 衍射光栅及光栅光谱 10 线偏振光 自然光 11 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 12 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律 13 双折射现象 8 单缝的夫琅禾费衍射

1光是电磁波 11电磁波 1.电磁波的波源 凡做加速运动的电荷都是电磁波的波源 例如:天线中的振荡电流分子或原子中电荷的振动 2.电磁波是电场强度E与磁场强度的矢量波 E= EocoSO(t-) H=HoCOSO( 平面简谐电磁波的性质 (1)E和厅传播速度相同、 相位相同 (2)电磁波是横浪E×∥矿 H

1.1 电磁波 1 光是电磁波 1. 电磁波的波源 凡做加速运动的电荷都是电磁波的波源 例如：天线中的振荡电流 分子或原子中电荷的振动 2. 电磁波是电场强度 与磁场强度 的矢量波 u  E  H  ⚫平面简谐电磁波的性质 (1) (2) 电磁波是横波 E  H  和 传播速度相同、 相位相同 E H // u     O x y z cos ( ) 0 u r E = E  t −   cos ( ) 0 u r H = H  t −   E  H 

(3)量值关系 EE=√H (4)波速 真空中c 2.9979×108m Eu (5)电磁波具有波的共性—在介质分界面处有反射和折射 Eu 折射率n lV604 1 ≈、E 3.电磁波的能量 电磁波的能量密度w=EE2+H

(3) 量值关系 E = H (4) 波速  1 u = 8 1 0 0 2 9979 10 m s 1 − c = = .     (5) 电磁波具有波的共性 ——在介质分界面处有反射和折射 u c n = 00   = rr =  r   2 2 1 w =  E 3. 电磁波的能量 真空中 折射率 2 2 1 电磁波的能量密度 +  H

能流密度§(坡印亭矢量) dA·tdt·w dA·dt EE=√H dA (EE2+H2) EH ldt 坡印亭矢量 S=ExH 波的强度Ⅰ=s1c"sdt TJ EoHocoso(t-) dt =l e 口结论:正比于E2或H2,通常用其相对强度=E表示

能流密度 uw A t A u t w S =    = d d d d    1 ) 2 1 ( 2 1 2 2 = E + H E = H = EH S E H    =  波的强度 I  + = = = t T t S t T I S S d 1  + = − t T t t u r E H t T cos ( )d 1 2 0 0  2 0 2 1 E   = 结论：I 正比于 E0 2 或 H0 2 , 通常用其相对强度 2 0 2 1 I = E 坡印亭矢量 表示 S （坡印亭矢量）  udt u  S  dA