Уравнение плоской гармонической волны - Оптика

Уравнениям (8) удовлетворяют, в частности, плоские электромагнитные гармонические волны, описываемые уравнениями

(9)

где Е0, Н0 – амплитуды напряженностей электрического и магнитного полей; ω=2π/Т=2πν – круговая частота (с-1); Т – период колебаний (с); ν=1/Т – частота колебаний (Гц); k=ω/v=2π/λ – волновое число; v – скорость распространения волны, для нее скорость переноса энергии (групповая скорость) u равна фазовой скорости v этой волны [см.(1.14)]; λ=vT – длина волны, для вакуума

λ=сT=с/ν, (10)

φ0 – начальные фазы колебаний в точках с координатой x = 0.

В уравнениях гармонической волны (9) φ0 – одинаково, т.к. колебания электрического и магнитного векторов в электромагнитной волне происходят в одинаковой фазе [это следует из (1)].

На рис.2. показаны векторы и поля плоской линейно поляризованной волны в различных точках луча (оси ох) в один и тот же момент времени. Плоскость, проходящая через электрический вектор и луч (или вектор ), называется плоскостью поляризации.

Электромагнитную гармоническую волну часто записывают в экспоненциальной (комплексной) форме аналогично (1.6), где вместо s и А0 будет Е и Е0, Н и Н0 соответственно для электрического и магнитного векторов.

Электромагнитная волна так же, как упругая волна (см. параграф 1.3) характеризуется фронтом волны, волновой поверхностью. В отличие от упругих волн, которые распространяются только в среде (в вакууме упругие волны не могут распространяться, т.к. в нем нет частиц, которые совершали бы колебания), электромагнитные волны распространяются не только в среде, но и в вакууме, т.к. они представляют собой процесс распространения колебаний векторов и в пространстве. ... остальная часть текста, формулы, таблицы, изображения скрыты