授课教案 第一章光与物质相互作用基础 第一章光与物质相互作用基础 §1-1光的波动理论与光子学说 一、光的波动学说 1.麦克斯韦方程与波动方程 电磁波的形成：空间某区域有变化电场E(或变化磁场H),在邻近区域将产 生变化的磁场H(或变化电场E),这种变化的电场和变化的磁场不断交替产生， 由近及远以有限的速度在空间传播，形成电磁波。 麦克斯韦方程组的微分形式： V·D=p VxE=- (1.1) 在静止、线性和各向同性介质中的物质方程： D=sE B=UH (12) J=aE 若电磁场传播区域远离辐射源、不存在自由电荷和传导电流，则麦克斯韦方 程可简化为 V。D=0) V…B=0 VxE=-0B (1.3) 将式(13)化简可得 (1.4) 1 授课教案 第一章 光与物质相互作用基础 第一章 光与物质相互作用基础 §1-1 光的波动理论与光子学说 一、 光的波动学说 1. 麦克斯韦方程与波动方程 电磁波的形成：空间某区域有变化电场 E （或变化磁场 H ），在邻近区域将产 生变化的磁场 H（或变化电场 E ），这种变化的电场和变化的磁场不断交替产生， 由近及远以有限的速度在空间传播，形成电磁波。 麦克斯韦方程组的微分形式： ⎪ ⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ ∂ ∂ +=×∇ ∂ ∂ −=×∇ =•∇ =•∇ t D JH t B E B D v vv v v v v 0 ρ （1.1） 在静止、线性和各向同性介质中的物质方程： ⎪ ⎭ ⎪ ⎬ ⎫ = = = EJ HB ED vv vv v v σ μ ε （1.2） 若电磁场传播区域远离辐射源、不存在自由电荷和传导电流，则麦克斯韦方 程可简化为 ⎪ ⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ ∂ ∂ =×∇ ∂ ∂ −=×∇ =•∇ =•∇ t D H t B E B D v v v v v v 0 0 （1.3） 将式（1.3）化简可得 ⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ = ∂ ∂ −∇ = ∂ ∂ −∇ 0 1 0 1 2 2 2 2 2 2 2 2 t H v H t E v E v v v v （1.4） 1