单色光波波动公式(1-37)〔或(1-36)和(1-29)最显著的特点是它的时间周期性和空间周 期性,它表示单色光波是一种时间无限延续、空间无限延伸的波动,而任何时间周期性和空 间周期性的破坏,都意味若单色光波单色性的破环。为了表示单色光被的空间周期性,往往 将被长1系为单色光波的空间周期,子移为空同领率,常议数4(~二)路为空间角频水。 单色光波的时间周期性和空间周翔性紧密相关,彼此通过传播速度”由式(1-32)联系。 这里,我们有意把磁矢量撤开了,因为我们的注意力是光学问题,而对于光来说,虽然 它亦包含电矢量和磁矢量,并从波的传播来看,电矢量和磁矢量处于同等的地位,但从光与 物质的作用来看,两者并不相同。例如光波的电磁场对物质中带电粒子的作用,磁场的作用 远比电场为弱。此外,实验证明使照相底板感光的是电场而不是磁场(见§2-2),对视网膜起 作用的也是电场而不是磁场,所以通常把电矢量E称为光矢量,把E的振动称为光振动。在 时论光的振动性质时,只考虑电矢量E即可。 三、复致形式的波动公式 为了运算方便起见,常常把平面波的波动公式写成复数形式。例如波动公式(13),实 际上是复数表式的实数部分,写成 E=Re(Ae(-门 式中i=√一I,R()表示括号中复数的实数部分。在实际应用中,为简单起见可以省去 表示实数部分的符号,而写成 B=Aeit-) (1-38) 这种替代完全是形式上的,目的是用比较简单的指数函数运算来代替比较繁琐的三角运算, 使计算大大简化。例如,在光学的许多问题里,求振幅的平方4很重要,决定者能量(光 强度),而要求得,只需将复数E乘以其共轭复数E,即 E.Es=deitss-0).Ae-(-= 41-39) 复数波动公式(1-38)也可将时间位相因子和空间位相因子分开写为 E=Me-iml.eit Ee- 而将振幅和空间位相因子 登=Ae4 (1-40) 称为复振辆。在许多情况下,如果我们不考虑光波随时间的变化,可用复振幅表示光波,使 计算公式简化。 应该指出,上述几个波动公式是假设平面波沿¥方向传播得出的,但容易了解沿空间某 一方向S传播的平面波(图1-5)的波动公式为 E=Acxp(六i[w-k(r·)l} 式中r为平面被面上任一点P(x、y、?)的位置矢量,S,为S方向的单位矢。由于k方向与 S方向相同,所以上式又可写为 E=Aexp[i(k·r-a:) (1-41) 相应的复振韬 龙-Aexp[i(k·r)】 (1-42) 没S方向的方向余弦(即单位矢S,在¥、y、¥座标轴上的投影)为cosa,cosB,cosY,那