Оптика. Уравнения Максвелла. (Лекция 1)
Световым полем называют электромагнитное поле в оптическом диапазоне частот. Оптические частоты чрезвычайно велики (порядка 1014-1015), а разность 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 Уравнения Максвелла Уравнения Максвелла явились итогом интенсивных исследований электричества, магнетизма и световых явлений, 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