В общем случае волновое уравнение записывается в виде

Где — оператор Лапласа, — неизвестная функция, — время, — пространственная переменная, — фазовая скорость.

31. Cамой простой гармонической электромагнитной волной является волна с постоянной амплитудой колебаний в любой точке наблюдения, которая называется плоской. Наиболее простое выражение для векторов электромагнитного поля имеет плоская гармоническая волна, распространяющаяся вдоль одной их координатных осей принятой декартовой системы координат, например, вдоль оси ОХ.

Если источником задается одно единственное направление X для излучения электромагнитной волны, то фронт волны будет плоским, а волна одномерной. В этом случае волну можно представить двумя уравнениями, соответственно

32. Объёмная плотность энергии электромагнитного поля в линейной изотропной среде, как известно из электродинамики, даётся выражением:

В случае синусоидальной монохроматической плоской электромагнитной волны, распространяющейся в направлении х:

для интенсивности получается:

Когда рассматривают взаимодействие электромагнитных волн с веществом, также используют известное из механики понятие «количество движения» или «импульс». При этом подразумевается, что электромагнитная волна имеет некоторую электромагнитную массу , где h – некая постоянная, именуемая постоянной Планка, n – частота электромагнитной волны, с – скорость электромагнитной волны (скорость света), и эта волна якобы может переносить с собой некий электромагнитный импульс, выражающийся через «постоянную Планка», h, и через длину волны, λ: , который предполагается эквивалентным механическому импульсу частицы вещества,p=mv. И поскольку импульс электромагнитной волны считается полностью эквивалентным механическому импульсу частиц вещества, то при любом взаимодействии электромагнитной волны с веществом применяют закон сохранения импульса.

33. Интерференция света — нелинейное сложение интенсивностей двух или нескольких световых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности. Её распределение называется интерференционной картиной. При интерференции света происходит перераспределение энергии в пространстве.

Общий случай: при взятии интеграла

полагалось, что разность фаз не зависит от времени. Реальные же источники света излучают с постоянной фазой лишь в течение некоторого характерного времени, называемого временем когерентности. По этой причине, при рассмотрении вопросов интерференции оперируют понятием когерентности волн. Волны называют когерентными, если разность фаз этих волн не зависит от времени. В общем случае говорят, что волны частично когерентны. При этом поскольку существует некоторая зависимость от времени, интерференционная картина изменяется во времени, что приводит к ухудшению контраста либо к исчезновению полос вовсе. При этом в рассмотрении задачи интерференции, вообще говоря и не монохроматическгого (полихроматического) излучения, вводят понятие комплексной степени когерентности. Интерференционное соотношение принимает вид

Оно называется общим законом интерференции стационарных оптических полей.

Поиск по сайту: