Начала Волновой оптики: различия между версиями

Содержимое удалено Содержимое добавлено
Вставка формул
Вставлены формулы
Строка 57:
Из решений уравнений Максвелла следует, что в вакууме скорость распространения электромагнитной волны связана с фундаментальными константами электрического и магнитного полей соотношением:
 
<math> c </math> = <math> 1/\sqrt(\varepsilon_0\mu_0 ) </math>
 
С 1983 года на основании решения 17-го Международного конгресса по [[метрология|метрологии]] принято считать, что <math> '''''с''''' = <math> 2,99792458 </math>·<math>10 ^8 </math> м/сек .
 
Из уравнений Максвелла непосредственно следует, что при распространении света в среде, характеризуемой своей диэлектрической постоянной <math>\varepsilon</math> и магнитной проницаемостью <math>\mu </math> происходит замедление света и скорость распространения излучения <math> v </math> становится равной:
 
<math> v </math> = '''''с''''' <math> / \sqrt(\varepsilon\mu) </math> = <math> c/n </math>,
где <math> n =\sqrt[2](\varepsilon \mu) </math> есть [[показатель преломления среды]]. Поскольку скорость света представляет собой наивысшую скорость, достигаемую в природе, то реальный показатель преломления любого вещества всегда больше единицы.
где <math> n =\sqrt[2](\varepsilon \mu) </math> есть [[показатель преломления среды]]. Поскольку скорость света представляет собой наивысшую скорость, достигаемую в природе, то реальный показатель преломления любого вещества всегда больше единицы.
 
Существование общепринятого и универсального термина «скорость света» делает излишними претензии педантов на неправомочность использования любых терминов, содержащих слово «свет», для описания характеристик поля электромагнитного излучения за пределами [[область спектральной чувствительности глаза|области спектральной чувствительности глаза]]. Все опасения о возможных ошибках снимаются после упоминания [[единицы измерения |единиц измерения ]]этих характеристик(энергетических или световых).
 
Существенно, что длина волны ''зависит'' от показателя преломления среды, а частота ''не зависит''. По крайней мере, до тех пор, пока интенсивность света не станет настолько высокой, что начнут сказываться нелинейные эффекты. Многие оптические среды (но не все) не обладают магнитными свойствами, Для них <math>\mu\approx 1</math>.И потому <math> n=\approx\sqrt[2]\varepsilon </math>
 
Плотность энергии электрического поля <math>w_e = \varepsilon\varepsilon_0</math> <math>E^2/2 </math> , а магнитного - <math></math>w_m = Из уравнений Максвелла следует, что для неподвижного наблюдателя выполняется соотношение <math></math> ( ). Отсюда непосредственно следует, что электрическая и магнитная составляющие волны создают в одном и том же месте пространства равные значения плотности энергии: <math></math> .
 
 
Доля энергии, переносимой волной электромагнитного излучения через площадку , перпендикулярную направлению распространения волны за время равна произведению плотности энергии волны на величину объема пространства, пройденного волной за это время: , а плотность мощности , переносимой через поперечное сечение потока энергии равняется , где есть плотность энергии, переносимой волной. На основании сказанного выше получается, что, , что является выражением для модуля вектора Умова-Пойнтинга и его определения, как фотометрической величины, являющейся результатом векторного произведения E и H:
S = E x H
 
 
 
 
 
 
==Литература==