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1、光 波 的 复 振 幅 表 示!张贞“曹军梅#延安大学 计算中心“陕西 延安$ % ? # 6 ( (# % ( 其中6代表场点# “ A “ B ( “ 9# 6 (反映振幅的空间分布“ ? # 6 (反映位相的空间分布+显然上式表示的是一振幅随空间变化与位相随时间变化的单色光波+这仅是实际光波中最基本的简谐光波“即单色光波+但是“这在理论上和实际上都是有意义的“因为“对于非单色光“可以将它分解成单色光“然后再应用单色光的有关结论+式# % (所描述的光波也称定态光波+由于在实际运算中“指数函数比三角函数有很多方便之处“所以用与三角函数对应的复指数函数来描述光波将会带来极大的方便+这样做的依
2、据是它们的运算规律#叠加*微分*积分等(是对应的+例如对式# % (有如下的对应关系)5 # 6 “ 7 ( 89# 6 ( : ; ? # 6 ( ( C5 # 6 “ 7 ( 89# 6 ( DEF G = 7 ? # 6 ( H式中指数上的正负号代表两种不同的选择“运算时采用任何一种“它们在实质上完全等效+由于习惯“一般采用负号“即5 # 6 “ 7 ( 89# 6 ( DF G ? # 6 ( = 7 H89 # 6 ( DF ? # 6 (DF = 7# 3 (可见“在上式中包含时间变量和空间变量的两部分完全分离“成为独立的因子“由于对于单色光场“时间因子DF = 7总是相同的“剩下
3、的空间分布因子9# 6 ( 89# 6 ( DF ? # 6 (# / (称为复振幅+复振幅9# 6 (由两部分组成“其模量9# 6 (代表振幅在空间的分布“其复角? # 6 (代表位相的空间分布+复振幅把定态光波场中两种不同性质的空间分布集于一身“其优越性正体现在这里+I平面波的复振幅光波中最简单的形式是平面波+平面波的特点是)振幅为常数“与场点坐标无关,等相面是平面“在各向同性媒质中“等相面与传播方向垂直“即位相因子是场点直角坐标的线性函数+于是有9# 6 ( 89“? # 6 ( 8JKLMKN?8J NJAA NJBB N?“故平面波的复振幅为)9# 6 ( 89DF # JKLMKN
4、?(89DF # J NJAA NJBB N?(# . (在实际问题中不单是已知一平面波“写出其复振幅表达式,而往往是“由获得的某一复振幅函数“判断它是否为平面波“以及是怎样的平面波+上述两个特点将是我们判断的依据+平面波的波矢JK的数值和方向“余弦可由线性位相因子的系数定出)J 83 OP8J3 NJ3 ANJQ3 B“ : ; ?+) +A光强的复振幅表示任何波的强度都正比于振幅的平方#光波当然也是如此“在许多情况中只需知道光强的相对分布#此时可直接令光强B等于振幅(的平方$ B ) * + ,) () * + +8#因() * +是复振幅) * +的模#故可写为B ) * + ,) *
5、+ C) * +) D +其中C) * +是) * +的共轭复数“在这里由于位相因子彼此相消#它不进入强度B的表达式中“式) D +是由复振幅分布求光强分布的常用公式“参考文献$E F G母国光#等H光学E IG H北京$人民教育出版社# F J D HE 8 G姚启均H光学教程E IG H北京$人民教育出版社# F J D F HE K G宣桂鑫#等H大学物理自学丛书光学E IG H北京$知识出版社# F J D K HE L G赵凯华#钟锡华H光学)下册+ E IG H北京大学出版社# F J D L H 8 3 D 8 D 3 HM责任编辑朱联营NO P Q R S T S U R QR V W U X Y S Z T P O _ a U b T S Pc U Q Xd efghd i j k #l fmn o k p qj r)l s qt o u j v l j k u j v s w xy k y kzk r j v | r u # xy k y k F ; ( ( ( # l i r k y+ ! S “ T b S $ Iy u i qy u r # y $ % j k s u y u r s ks w $ r 钟锡华 光学 19842.宣桂鑫 大学物理自学丛书光学 19833.姚启均 光学教程 19814.母国光;等 光学 1978本文链接：http:/
