發(fā)布者:激光切割加工|凱利特 時間:2020/5/6 11:18:58
由于各種介質(zhì)的折射率μ總是大于1,所以v總是小于c。各種氣體的折射率比1大得不多,可粗略地把各種氣體的折射率當(dāng)作1看待。由于不同介質(zhì)的折射率不同,光速不同,所以同頻率的光在不同介質(zhì)中的波長λ也不同??梢宰C明光在折射率為的介質(zhì)中的波長入是真空中波長入的1/μ。介質(zhì)中光速、頻率和波長則有如下的關(guān)系v=Av(1-4)3單色平面波(1)平面波在光波場中,光波相位相同的空間各點(diǎn)構(gòu)成的面叫作波面,也叫作波陣面或等相位面。光波波面是平面的波叫作平面波。例如將一個點(diǎn)光源放置在一個凸透鏡的焦點(diǎn)上,則通過透鏡后的光波是平面波。離點(diǎn)光源很遠(yuǎn)處整個波面上的很小部分也可近似看作平面波。例如太陽發(fā)出的光波到達(dá)地球表面時,波面的很小部分可近似看作平面波平面波在均勻介質(zhì)中傳播的特點(diǎn)是:波面為彼此平行的平面,且在無吸收質(zhì)中傳播時,波的振幅保持不變(2)單色平面波具有單一頻率的平面波叫作單色平面波。實(shí)際上任何光波,包括激光在內(nèi),都不可能是完全單色的,總有一定的頻率寬度。如果頻率寬度△v比光波本身頻率v小很多,即△v這種波叫準(zhǔn)單色波。
ΔV越小,單色性越好。實(shí)際上的單色波都是準(zhǔn)單色波面介紹經(jīng)過科學(xué)抽象的理想單色平面波一一簡諧波,它是最簡單、最重要的種波。由傅里葉分析可知,任何復(fù)雜的波都可以分解為一系列不同頻率的簡諧所以討論它是有實(shí)際意義的真空中的電磁波(見圖11)的電矢量E在坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x方向作簡諧振動磁矢量在坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y方向作簡諧振動,其頻率均為v,角頻率o=2,起始時刻,即t=o時,二者初相位均為零。則E、B的振動方程分別為E= Encosot= E cos 2 TTut(1-5)B=Bcost Bcos2 Trut(1-6)E、B別為電場矢量和磁場矢量的振幅矢量。由上兩式可見,激光切割加工和磁矢量兩者具有相同的頻率、相位和相似的簡諧振動方程。為簡便起見,今后將此二式統(tǒng)成標(biāo)量形式U=Ucost =Ucos2 mut1-7)U稱作場矢量大小,它代表電矢量E或磁矢量B的大小,U為場矢量的振幅。設(shè)光波以速度c向z方向傳播,在z軸上任選一點(diǎn)P(見圖1-1),當(dāng)波源的振動播到該點(diǎn)時,P點(diǎn)的振動狀態(tài)比原點(diǎn)O的振動狀態(tài)落后τ=z/c,因此P點(diǎn)的振動方程為U=Uo coso (t-T)=Locos (t-i/c8。
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