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文檔簡介
1.1光的電磁波性質
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穩定電磁場(靜電場和穩恒電流的磁場)
不穩定電磁場
麥克斯韋方程組
為閉合回路上的傳導電流密度為位移電流密度為磁感強度變化率微分形式積分形式表示電感強度(電位移矢量)
表示電場強度表示磁感強度
表示磁場強度ρ為封閉曲面內的電荷密度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度的散度處處為零,磁場是一個無源場,不存在磁單極子
變化的磁場會產生感應的電場變化的電場激發磁場。εμ是介電常數(或電容率)是磁導率式中,ε、μ是常數,對光學中常見的透明介質σ=0。在真空中,對于非磁性物質,是電導率σ各向同性均勻介質中,物質方程2.物
質
方
程
麥克斯韋方程組和物質方程組成一組完整的方程組,用于描述時變場情況下電磁場的普遍規律。
物質方程給出了介質的電學和磁學性質,它們是光與物質相互作用時媒質中大量分子平均作用的結果。討論無限大各向同性均勻介質的情況,ε、μ是常數,若電磁場遠離輻射源,則
=0,
=03.電磁場的波動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的估算。4、折射率電磁波在真空中的速度與介質中速度之比稱為介質絕對折射率(13)
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