Cтраница 2
Квант света по самому определению ( уравнения ( 1.1) и (1.2)) ассоциируется с монохроматической плоской волной. Такая волна представляет собой чисто периодический процесс, бесконечный как в пространстве, так и во времени. Предположение, что квант где-то находится, противоречит совершенной периодичности волны: синусоидальная волна, будучи как-то деформированной, уже не есть одна синусоидальная волна, а есть совокупность различных синусоидальных волн. [16]
Пусть из линейной среды, обозначаемой в дальнейшем /, на границу раздела с нелинейной средой 2 падает монохроматическая плоская волна ( частота со), порождающая обычные отраженную и преломленную волны. Волновые векторы этих волн изображены жирными стрелками на рис. 41.11, из которого ясна и выбранная система координат. Тонкие стрелки соответствуют волновым векторам волн с частотой 2со, и их смысл будет пояснен ниже. [17]
Пусть из линейной среды, обозначаемой в дальнейшем 1, на границу раздела с нелинейной средой 2 падает монохроматическая плоская волна ( частота w), порождающая обычные отраженную и преломленную волны. Волновые векторы этих волн изображены жирными стрелками на рис. 41.11, из которого ясна и выбранная система координат. Тонкие стрелки соответствуют волновым векторам волн с частотой 2и, и их смысл будет пояснен ниже. [18]
Монохроматическая плоская волна либо линейно поляризована, либо поляризована по эллипсу или по кругу ( см. разд. [19]
Пусть плоский экран совпадает с плоскостью XY и имеет отверстие площади S. На него падает монохроматическая плоская волна, которую запишем в комплексном виде ( III. [20]
Легко видеть, что бегущие области полутени, вызванные косым срезом лучевой структуры первичного поля, являются типичным дифракционным образованием, возникающим при взаимодействии волн с движущимся объектом. Например, при освещении монохроматической плоской волной круглого цилиндра с переменным радиусом возникает нестационарная область гео-метрооптической тени. [21]
Как и в случае границы изотропных сред, электромагнитное поле должно удовлетворять тем же граничным условиям: тангенциальные составляющие векторов Е и В по обе стороны границы должны совпадать в каждой ее точке в любой момент времени. Метод решения задачи остается прежним: в первой среде наряду с заданной падающей монохроматической плоской волной рассматривается еще одна - отраженная, а во второй среде - преломленная. Отличие состоит в том, что для волн в анизотропной среде нужно учитывать зависимость фазовой скорости от направлений волновой нормали и поляризации. [22]
Известны и другие открытые резонансные системы ( см., например, задачи 5 - 7 к гл. Это значит, что собственные колебания щели вследствие их большого затухания ( вычисленного в работе [31]) на ее поведение в монохроматических полях ( например, при падении монохроматической плоской волны) непосредственно не влияют. [23]
Электромагнитные волны, у которых зависимость от времени t описывается простой периодической функцией вида cos ( со / 0 называются монохроматическими. Величина со представляет собой циклическую частоту ( или просто частоту) этих волн. Важным частным случаем таких волн является монохроматическая плоская волна. [24]
Помимо спектра, затухания и поляризации собственных волн в безграничной среде, необходимо также решить задачу об их возбуждении внешней волной и найти распределение поля внутри образца. Без этого невозможно сравнение результатов эксперимента с теорией. При этом вследствие неоднородности ( наличия границ) уравнения Максвелла (9.19) являются не алгебраическими, а интегральными соотношениями, даже для монохроматических плоских волн. Кроме того, становится весьма существенным взаимодействие электронов с границами образца. [25]
Таким образом, сигнал представляется как некоторая макроскопическая порция энергии, переносимая каким-то физическим агентом из одной точки в другую. Таким переносящим агентом может быть имеющая собственную массу частица, отдельный фотон или группа волн. Фаза волны, очевидно, не может быть сигналом, так как плоская волна должна быть как-то искажена, чтобы переносить какое-то заданное дискретное воздействие. Любое же искажение монохроматической плоской волны составит уже группу волн, которая будет распространяться не с фазовой, а с групповой скоростью. [26]
В этой вводной главе дается обзор и вывод некоторых основных соотношений для классических электромагнитных полей. Будет доказана теорема Пойнтинга, а также выведены законы сохранения и волновые уравнения. Мы подробно рассмотрим распространение монохроматических плоских волн и некоторые их важные свойства, а также обсудим понятия фазовой скорости и групповой скорости волнового пакета, распространяющегося в среде с дисперсией. [27]
В этой вводной главе прежде всего необходимо ввести основные определения и охарактеризовать свойства рассматриваемых волн оптического диапазона. Изложение начинается с анализа уравнений Максвелла и вытекающего из них волнового уравнения. При этом отмечается, что система уравнений Максвелла является следствием законов электрического и магнитного полей, обобщенных и дополненных гениальным создателем этой теории. Таким образом, сразу вводится понятие электромагнитной волны, возникающей в качестве решения волнового уравнения, и проводится рассмотрение ее свойств. При этом выявляется: кажущееся противоречие между результатами экспериментальных исследований и решением волнового уравнения в виде монохроматических плоских волн. Данная ситуация может быть понята с привлечением принципа суперпозиции и спектрального разложения, базирующегося на теореме Фурье. [28]