广东工业大学：《大学物理》课程教学课件（PPT讲稿）第十四章 波动光学基础（14.1-14.8）

第14拿波动光学基础 北极光

第14章 波动光学基础 北极光

§14. 1光是电磁波 一.电磁波 1.电磁波的产生 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.对电磁波(E,)的描述（平面简谐波） E-E,cos) H=Hcos@(t-） ●平面简谐电磁波的性质 ()它和产传播速度相同、 相位相同 (②)电磁波是横波E×户∥元

§14.1 光是电磁波 一. 电磁波 u  E  H  1. 电磁波的产生 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. 对电磁波 cos ( ) 0 u r E = E  t −   cos ( ) 0 u r H = H  t −   平面简谐电磁波的性质 (1) (2) 电磁波是横波 • (E,H ) 的描述（平面简谐波）   E  H  和 传播速度相同、 相位相同 E H // u     O x y z

3)量值上 √eE=uH (4④)波速 真空中C= =2.9979×10ms e046 (⑤)电磁波具有波的共性 在介质分界面处有反射和折射 C Eu 折射率n= E,4,≈√E, N800 3.电磁波的能量密度 1W三 E2 M H2

(3) 量值上 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. 电磁波的能量密度 真空中 折射率 2 2 1 +  H

能流密度忑（坡印亭矢量） S=d4.udt.w dA.dt E=√u S8E+,4/32 EH d 8 坡印亭矢量 5=E×月 udt 波的强度I 结论：I正比于E,或H3,通常用其相对强度1=。盼表示

能流密度 dA u  S  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 udt 表示 S （坡印亭矢量） 

二 光是电磁波 可见光七彩颜色的波长和频率范围 光色 波长(nm) 频率(Hz) 中心波长(nm) 红 760~622 3.9×104-4.8×104 660 橙 622~597 4.8×1045.0×1014 610 黄 597~577 5.0×104~5.4×104 570 绿 577~492 5.4×1014~6.1×104 540 青 492470 6.1×104~6.4×104 480 兰 470~455 6.4×104≈6.6×1014 460 紫 455~400 6.6×104~75×104 430

二. 光是电磁波 光色 波长(nm) 频率(Hz) 中心波长 (nm) 红 760~622 660 橙 622~597 610 黄 597~577 570 绿 577~492 540 青 492~470 480 兰 470~455 460 紫 455~400 430 14 14 3.910 ~ 4.810 14 14 4.810 ~ 5.010 14 14 5.010 ~ 5.410 14 14 5.410 ~ 6.110 14 14 6.110 ~ 6.410 14 14 6.410 ~ 6.610 14 14 6.610 ~ 7.510 可见光七彩颜色的波长和频率范围