(2)--1-1-1光电子技术基础.ppt

n麦克斯韦方程和波动方程n电磁波的反射和折射n光的全反射光的电磁理论D、E、B、H 分别表示电位移强度、电场强度、磁感应强度、磁场强度；是自由电荷体密度；J 是传导电流密度。麦克斯韦电磁理论方程是在高斯定律、磁通连续性方程、法拉第电磁感应定律和安培电流定律的基础上得到的。麦克斯韦方程的微分式无源条件：=0，j=0变化的电场和磁场之间相互联系，相互激发，并且以一定速度向周围空间传播-电磁波。物质方程为介质的介电常数；为磁导率；为电导率。u线性各向同性非铁磁/透明无损介质：介电常数 是标量。ij 是二阶张量u各向异性的非铁磁/透明无损介质：线性光学介质 II介质 I积分式麦克斯韦方程的积分式在两种介质的分界面上，选取包含观测点的扁平小环路 ，令 =0PS介质 II介质 I电场强度的切向分量连续切向分量边值关系切向分量边值关系在两种媒质的交界面上任取一点 ，作一个包围点 的扁平圆柱曲面 ，如图表示，令 =0 磁感应强度的法向分量连续Ph介质 II介质 I法向分量边值关系法向分量边值关系麦克斯韦方程组（边值关系）物质方程描述时变场情况下电磁场普遍规律总结：电磁波的波动性E、B满足波动方程，表明电场和磁场的传播是以波动形式进行的。电磁波的传播速度：真空中的传播速度：u这一数值与实验测得的光在真空中的传播速度一致。历史上，麦克斯韦以此为重要依据，预言光是电磁波。u1888年赫兹（hertz）用实验方法产生了电磁波，并做了电磁波的干涉、衍射、偏振等实验。u1890年维纳第一个直接演示了光驻波的存在，从而证实了光波是电磁波，光的电磁理论由此建立起来。电磁波的波动性电磁波的性质u光波是横波，E、H、K三者相互垂直，有两个偏振态。1通常所说的光学区域包括红外线、可见光和紫外线。电磁波谱可见光：能为人眼所感受的是400-760nm的窄小范围，这波段内电磁波叫可见光。在可见光范围内，不同频率的光波引起人眼不同的颜色感觉。