光的电磁理论基础-第8章-第3节ppt课件.ppt

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1、§8.2光波的叠加1、波的叠加现象一、波的叠加原理振幅相加（振动的叠加）独立传播2、波的叠加原理：线性方程3、注意几个概念：叠加结果为光波振动的矢量和，而不是光强的和。光波传播的独立性：两个光波相遇后又分开，每个光波仍然保持原有的特性（频率、波长、振动方向、传播方向等）。叠加的合矢量仍然满足波动方程的通解。一个实际的光场是许多个简谐波叠加的结果。叠加是线性的，但当光强很大时这种叠加原理不再适用1、三角函数的叠加二、两个频率相同、振动方向相同的单色光波的叠加2、复函数的叠加3、相幅矢量加法4、对叠加结果的分析P点的合

2、振动也是一个简谐振动，振动频率和振动方向都与两个单色光波相同合成的光强光程光在介质中的几何路程=×介质折射率=光在真空中的传播路程光程差对应光强的强弱是分析光的干涉光的衍射重要的物理量牢固树立光程差概念是求解干涉、衍射问题的方法两个频率相同、振动方向相同而传播方向相反的单色光波的叠加将形成驻波。垂直入射的光波和它的反射光波之间将形成驻波。三、驻波振幅为零的点振幅最大的点波节波腹与z无关，波不会在z方向上传播故这个波称为驻波驻波行波没有能量的传播伴随能量的传播四、两个频率相同、振动方向垂直的单色光波的叠加合振动的大小和方

3、向随时间变化，合振动矢量末端运动轨迹方程为：椭圆方程合振动的角频率为，合振动矢量末端运动轨迹方程为椭圆——椭圆偏振光椭圆形状的分析：()EyEx3π/2<δ<2πEyExδ=0EyEx0<δ<π/2EyExδ=π/2EyExπ/2<δ<πEyExδ=πEyExπ<δ<3π/2EyExδ=3π/21、右旋光：迎着光的传播方向观察，合矢量顺时针方向旋转。2、左旋光：迎着光的传播方向观察，合矢量逆时针方向旋转。右旋光与左旋光偏振态的表示：1，振幅比和相位差2，椭圆参数和旋向光学拍是由两个频率接近、振幅相同、振动方向相同且在同

4、一方向传播的光形成的。两个单色波合成波合成波的振幅变化合成波的强度变化五、光学拍平均角频率平均波数调制角频率调制波数lmA合成波是一个频率为而振幅受到调制的波合成波的强度随时间和位置而变化的现象称为拍。其频率称拍频。拍频的应用：利用已知的一个光频率w1，测量另一个未知的光频率w2。1、相速度：等位相面传播的速度z或t六、群速度和相速度2、群速度：等振幅面传播的速度，即振幅调制包络的移动速度z或t在真空中传播时，波速相同，相速度和群速度相等。在色散介质中传播时，不同频率的光波传播速度不同，合成波形在传播过程中会不断地变化

5、，相速度和群速度便不同了。3、群速度与相速度关系当很小时群速度与相速度有如下关系复杂波的群速度可认为是振幅最大点的移动速度波动携带的能量与振幅平方成正比群速度是光能量或光信号的传播速度，而不是相速度