第一章光的电磁理论 十九世纪六十年代，麦克斯韦(Max©1)总结了前人在电磁学方面的研究成果，建立了 经典电磁理论。与此同时，他把光学现象和电磁现象联系起来，指出兆也是一种电磁被，从 而产生了光的电磁理论。光的电磁理论的确立，推动了光学及整个物理学的发展。现代光学 尽管产生了许多新的领域，并且许多光学现象需要用量子理论来解释，但是光的电磁理论仍 然是掌握现代光学的一个重要的基础。本章将简要叙述光的电磁理论以及它对一些光学现象 如光的反射和折射现象所作的简单处理，使我们对光的电磁本性有一个概念性的认识。关于 光的电磁理论的系统论述可以参考其它一些书籍日。 §1-1麦克斯韦方程组 电磁场的普遍理论总结为麦克斯韦方程组，它是麦克斯韦把稳定电磁场（静电场和稳恒 电流的磁场)的基本规律推广到不稳定电磁场的普遍情况而得到的。从方程组出发，结合具 体的条件，可以定量地计算在这些给定条件下发生的光学现象，例如光的辐射和传播、光的 反射、折射、干涉、衍射和光与物质相互作用等现象。 静电场和稳恒电流的磁场的基本规律可以总结为下面四个方程式 D.do=Q (1-10 E.d=0 (1-2) B.do=0 (1-3) H.d=I 1-4) 式中D、E、B、H分别表示电感强度（电位移失量）、电场强度、磁感强度和磁场强度，对 d和l的积分分别表示对任一闭合曲面和闭合回路的积分，Q表示积分闭合曲面内包含的总 电量，I表示积分闭合回路包围的传导电流。式(1-1)是我们熟知的高斯(Gau55)定理的数学 求示，式(1-4)是安培(Ampere)环路形律 这些方程式只在稳定情况下适用，要应用到 不稳定情形，必须将它们作适当的修改和推广。麦 s 克斯韦完成了这一工作，他假定在不稳定情况下 式(1-1)和(1-3)仍然成立，式(1-2)应代以法拉第 (Faraday)电磁感应定律，只是式(1-4)需要修改 图1-】永磁铁向闭合线圈移 根据法拉第电磁感应定律，一闭合线圈处在 动时产生感应电动势 变化的磁杨中（图1-1）©，会产生感应电动势，这感应电动势的大小与磁通量的时间变化率成 比例，它的方向由左手定则决定，以式子表示