Оптика. Уравнения Максвелла. (Лекция 1)

Слайд 2

Световым полем называют электромагнитное поле в оптическом диапазоне частот. Оптические частоты чрезвычайно велики (порядка 1014-1015), а разность

Световым полем называют электромагнитное поле в оптическом диапазоне частот. Оптические частоты чрезвычайно
частот между границами оптического диапазона очень мала по сравнению с их величинами, поэтому принято измерять оптический диапазон в длинах волн.
1. В оптическом диапазоне выполняются законы геометрической оптики,
2. В оптическом диапазоне свет очень слабо взаимодействует с веществом.
Оптический диапазон состоит из следующих видов излучения: 
рентгеновское, 
ультрафиолетовое (УФ), 
видимое, 
инфракрасное (ИК).
Если во времена Ньютона в оптический диапазон входило только видимое излучение, то с техническим прогрессом диапазон существенно расширился, причем рентгеновское излучение включено в оптический диапазон совсем недавно – примерно 20 лет назад.

Введение

Слайд 3

Уравнения Максвелла

Уравнения Максвелла явились итогом интенсивных исследований электричества, магнетизма и световых явлений,

Уравнения Максвелла Уравнения Максвелла явились итогом интенсивных исследований электричества, магнетизма и световых
проводимых в первой половине XIX века. В то время, когда стало ясно, что свет и электромагнитное поле – это одно и то же, появился и универсальный математический аппарат, связывающий между собой функции изменения во времени и пространстве электрического и магнитного полей. Электромагнитное поле по своей природе векторное, то есть все его изменения, происходящие во времени, имеют определенную ориентацию в пространстве. Основными величинами, определяющими электромагнитное поле, являются 
вектор электрической напряженности поля  и вектор магнитной напряженности поля .
Эти векторы являются функциями времени  и координат в пространстве, описываемых радиус-вектором : 

вектор электрической напряженности поля

вектор магнитной напряженности поля

вектор электрической индукции

вектор магнитной индукции

объемная плотность заряда

поверхностная плотность тока

электрическая и магнитная проницаемость

Слайд 4

Уравнения Максвелла

материальные уравнения

уравнения Максвелла

Для вакуума из уравнений Максвелла можно получить следующее важное

Уравнения Максвелла материальные уравнения уравнения Максвелла Для вакуума из уравнений Максвелла можно
соотношение: 

с –скорость света в вакууме, ε0 и μ0 - электрическая и магнитная
постоянные в вакууме

уравнения Максвелла
в классических обозначениях

уравнения Максвелла в вакууме

Слайд 5

Уравнения Максвелла

Взаимное расположение векторов электрической E и магнитной  напряженности H и направления распространения света S 

Электрическая

Уравнения Максвелла Взаимное расположение векторов электрической E и магнитной напряженности H и
проницаемость  для разных сред может принимать различные значения,
а магнитная проницаемость  для оптических частот во всех средах практически не
отличается отμ0. Для линейных сред ε и μ не зависят от E и H, то есть электрическая и
магнитная постоянные линейной среды не зависят от интенсивности света.
Имя файла: Оптика.-Уравнения-Максвелла.-(Лекция-1).pptx
Количество просмотров: 22
Количество скачиваний: 0