2022-2023学年高二物理竞赛课件：光波的形式和基本性质

光波的形式和基本性质 光波的形式和基本性质 继续复习电动力学 波动方程的达朗贝尔解f(t-z/v)形式任意。本章给出f的几种基本形式和性质 2.1 平面波 波动方程化简为 平面波是最基本的波动形式 最简单形式的平面波 Ey=Ez=0，沿z轴传播 波动方程的时谐平面波解 将上式带回波动方程，得色散关系 时间空间中频率、角频率、周期间的关系 k又称为空间角频率或波数 沿任意方向传播的平面波    P k y x z r z' 传播方向由波矢量k= k (cos, cos, cos)决定 空间任意点P的位置由r=(x, y, z)决定 一般时谐平面波的实数表达 A为振幅矢量，kr为空间相位，t为时间相位 时谐平面波的复数表达 实数形式改写为 复振幅 磁场的时谐平面波 复振幅 实数形式 复数形式 电场和磁场与物质的相互作用 电场与物质相互作用的重要性高于磁场 常把电场强度矢量E称为光场矢量 平面波复振幅在z=0平面上的相位分布 y z x x k   0 2 4 6 -2 -4 -6 0 2 6 4 -2 -4 -6 a) b) 平面上的复振幅与 平面波的关系 z=0平面上的复振幅相位是的函数 是平面波的传播方向 所以， z=0平面上的复振幅可以描述通过这个平面的平面波 推而广之，给定任意平面，其上的复振幅可以描述通过这个平面的平面波 光波的共轭 共轭操作 原始波 共轭波 共轭操作的特点 只对复振幅求共轭，不对时间分量求共轭 $