物理光學(xué)簡明教程（第3版） 課件 1.1 光的電磁波性質(zhì)_第1頁
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文檔簡介

1.1光的電磁波性質(zhì)

1、麥克斯韋方程組

高斯

1777-1855安培

1775-1836法拉第1791-1867麥克斯韋1831-1879穩(wěn)定電磁場（靜電場和穩(wěn)恒電流的磁場）

不穩(wěn)定電磁場

麥克斯韋方程組

為閉合回路上的傳導(dǎo)電流密度為位移電流密度為磁感強(qiáng)度變化率微分形式積分形式表示電感強(qiáng)度（電位移矢量）

表示電場強(qiáng)度表示磁感強(qiáng)度

表示磁場強(qiáng)度ρ為封閉曲面內(nèi)的電荷密度1、麥克斯韋方程組1、麥克斯韋方程組微分形式電場可以是有源場磁感強(qiáng)度的散度處處為零，磁場是一個(gè)無源場，不存在磁單極子

變化的磁場會產(chǎn)生感應(yīng)的電場變化的電場激發(fā)磁場。εμ是介電常數(shù)（或電容率）是磁導(dǎo)率式中，ε、μ是常數(shù)，對光學(xué)中常見的透明介質(zhì)σ=0。在真空中，對于非磁性物質(zhì)，是電導(dǎo)率σ各向同性均勻介質(zhì)中，物質(zhì)方程2.物

質(zhì)

方

程

麥克斯韋方程組和物質(zhì)方程組成一組完整的方程組，用于描述時(shí)變場情況下電磁場的普遍規(guī)律。

物質(zhì)方程給出了介質(zhì)的電學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)，它們是光與物質(zhì)相互作用時(shí)媒質(zhì)中大量分子平均作用的結(jié)果。討論無限大各向同性均勻介質(zhì)的情況，ε、μ是常數(shù)，若電磁場遠(yuǎn)離輻射源，則

=0，

=03.電磁場的波動(dòng)性麥克斯韋方程組可簡化為第（3）式取旋度，并將代入（3）式

右邊，得

（5）矢量分析的基本公式代入（5）式，得（7）同理：（5）電磁波的傳播速度3、電磁波譜其中電磁波的傳播速度2、光是電磁波真空中傳播的速度為預(yù)言光是電磁波其中可見光在真空中的波長：390～780nm頻率范圍約為7.69×101?～3.84×101?Hz3、電磁波譜紅光

780~620nm3.8×1014~4.8×1014Hz

橙光

620~590nm4.8×1014~5.1×1014Hz

黃光

590~560nm5.1×1014~5.4×1014Hz

綠光

560~500nm5.4×1014~6.0×1014Hz

青光

500~480nm6.0×1014~6.3×1014Hz

藍(lán)光

480~450nm6.3×1014~6.7×1014Hz

紫光

450~390nm6.7×1014~7.7×1014Hz

人眼對555nm比較敏感，因此，我們常常用555nm的黃綠光來代表太陽光作相關(guān)的估算。4、折射率電磁波在真空中的速度與介質(zhì)中速度之比稱為介質(zhì)絕對折射率（13）

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