文档介绍：第一章波的基本性质
填空题
1 某介质的介电常数为
，相对介电常数为
r,磁导率为，相对磁导率为 r,则光波在该介质中
的传播速度v （）；该介质的折射率 n （ J r r ）
V
单色自然光从折射播的路程相等，走过的光程相等。
传播的路程相等，走过的光程不相等。
传播的路程不相等，走过的光程相等。
，走过的光程不相等。
光在界面发生反射和透射，对于入射光、反射光和透射光，不变的量是 D 。
B .波矢 C .强度 D .频率
B 。
a . E或H b. E2或H2 C. E2，与H无关d . H 2，与E无关

半波损失：在小角度入射（1分）或掠入射（1分）两种情况下，光波由折射率小的媒质（光疏媒质）进入
折射率大的媒质（光密媒质）时，反射光和入射光的振动方向相反，这种现象通常称为“半波损失” 。（1
分）
全反射：光从光密介质入射到光疏介质，并且当入射角大于临界角时，在两个不同介质的分界面上，
入射光全部返回到原介质中的现象，就叫全反射。
折射定律：①折射光位于由入射光和法线所确定的平面内。②折射光与入射光分居在法线的两侧。③
折射角与入射角满足： sin I sin I n n。
坡印亭矢量（34、辐射强度矢量）：它表示单位时间内，通过垂直于传播方向的，单位面积的电磁能
1
量的大小。它的方向代表的是能量流动的方向， S E B。
发光强度：辐射强度矢量的时间平均值（I ）。
②反射光线和入射光线位于法线两侧;
反射定律：①反射光线位于由入射光线和法线所确定的平面内;
③反射角与入射角绝对值相等，符号相反，即 I
相速度：等相面的传播速度。群速度：振幅恒值点的移动速度。
简答题
电磁场波动方程的数学表示式
电场的波动方程:
磁场的波动方程:
2B
1 2B 0
v2 t2
A1exp i k r t r
平面波、球面波、柱面波的一般式
平面波：E A exp i k r t ；球面波:
A1 柱面波：e J exp i k r t
、r
电磁波是如何相互激发产生的
变化的电场产生交变的磁场，交变的磁场产生变化的电场，从而，电场和磁场相互激发，以一定的速度由
近及远传播开来就形成了电磁波。
原子发光特点
①实际原子发出的是一段儿一段儿有限大的波列；②振幅在持续时间内保持不变或变化缓慢；③前后波列
之间没有固定的相位关系； ④各个波列的振动方向不同
1
平面电磁波性质
①平面电磁波是横波 ②E B k，并且构成右手螺旋系 ③E和B同相位
各向同性均匀介质的物质方程表示式及各个物理量的意义
j E ――电导率；D E ――介电常数；B H ――磁导率
微分形式的麦克斯韦方程组及各物理量的意义
D —
D
—电感强度； B -
—磁感强度；
B 0
E —
E B
t
—电场强度；H —磁场强度；
—自由电荷体密度；
j —
H j专
—传导电流密度；
―D 位移电流密度。
t
何为平面波？写出真空中波长为 500nm振幅为2的单色平面波的表达式。(6 分)
答：等相面为平面的简谐波为平面波。 E 2cos 4 106 z 1015 t
画出菲涅耳曲线，并由图分析反射光和透射光的位相变化。 (光由光疏进入光密媒质)
解：菲涅耳曲线如下图所示
和，t丄在入射角B 1为任何角度时均大于 0，说明透射光的相位与入射光相位相同，既无相位变化；(1分)r± <0说明反射光的垂直分量与入射光的垂直分量相位差n; (1分)0 i< 0 b时r // >0说明反射光的平行分量无相位变化，0 i> 0 b时r // <0说明反射光的平行分量与入射光的平行分量相位差n。 (1分)
波长为、振幅为A的平面波以角入射到镜面，忽略反射引起的
位相变化，求
O
振幅比
gcc
(1 ) x轴上的复振幅分布
x轴上，是入射光与反射光的 kx分量的同向叠加。
E(x)=Asin exp(iksin x)+Asin exp(iksin x)=2Asin exp(iksin x)，
―►
Si
k=2 /。
(2) y轴上的复振幅分布
y轴上，是入射光与反射光的 ky分量的反向叠加。
E(y)=Acos exp(-ikcos y)+Acos exp(ikcos y)=2Acos cos(kcos y)
第二题用图
之间没有固定的相位关系； ④各个波列的振动方向不同
1
一观察者站在水池边观看从水面反射来的太阳光