近期光电资讯将为大家整理一些关于波动光学的基本原理,今天跟大家带来的是“定态光波和复振幅描述”!希望各位光学人和学习光学专业的同学们好好学习一下! ![](https://img2qn.optkt.cn/wq_wechatcollecting/article/202112/28/909/d6d13dd03989c73344581bd90323968f.jpg) 波场中每点的物理状态随时间作周期性的变化,而在每一瞬时波场中各点物理状态的空间分布也呈现一定的周期性--时空双重周期性标量波:温度、密度、……矢量波:电磁波、……张量波:固体中的声波、地震波……![](https://img2qn.optkt.cn/wq_wechatcollecting/article/202112/28/909/1c5b862dbb50f7a76b65f941fc5b97d8.jpg)
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光波场的特性 ![](https://img2qn.optkt.cn/wq_wechatcollecting/article/202112/28/909/38889a4ab19d93c6d474c7de1c1e755f.jpg)
波的周期性 ![](https://img2qn.optkt.cn/wq_wechatcollecting/article/202112/28/909/fe926118f5c4195931ff5454b53d3ab6.jpg) 光是交变电磁波,波长~500nm,频率~1014Hz从传播的角度看,是波动,是振动的传播:用速度、方向、振幅等参数描述 从物理量分布的角度看,是交变的空间场:用电场强度、磁场强度等物理量描述 定态光波的概念 定态光波的定义 (1)空间各点的扰动是同频率的简谐振动; (2)波场中各点扰动的振幅不随时间变化,在空间形成一个稳定的振幅分布。发光波列的特点独立、随机发光t一次发光时间(一个波列):10 -8 s,包含106个周期。 持续时间远大于震动周期,因此可看做定态波场 严格满足上述要求的光波应当充满全空间,是无限长的单色波列。 但当波列的持续时间比其扰动周期长得多时,可将其当作无限长波列处理。 ![](https://img2qn.optkt.cn/wq_wechatcollecting/article/202112/28/909/ba02d52464c95dbdb70e7eee3fd647cd.jpg) 任何复杂的非单色波都可以分解为一系列单色波的叠加;简谐波(正弦波)是一种最简单的定态光波,但是定态光波不一定是简谐波,其空间各点的振幅可以不同,只需稳定即可。![](https://img2qn.optkt.cn/wq_wechatcollecting/article/202112/28/909/60efd0405449f61955cc05b83240a1ae.jpg)
定态标量波的数学描述: 电磁波都是矢量波,应该用矢量表达式描述。但对符合上述条件的定态光波,通常用标量表达式描述。 ![](https://img2qn.optkt.cn/wq_wechatcollecting/article/202112/28/909/ab10e329b5b27d1bd6589c19509a7598.jpg)
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波矢的方向角表示: ![](https://img2qn.optkt.cn/wq_wechatcollecting/article/202112/28/909/39d126df271b0ee4646638cee5d1f8c8.jpg)
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球面波举例—轴外
发散或汇聚的球面波:
用复指数的实部或虚部表示余弦或正弦函数,用复数来描述光波的振动。 平面波和球面波的复振幅描述 以上就是跟大家整理的关于波动光学基本原理的第一部分,近期我们将会为大家带来第二部分的内容,敬请期待!
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