第1章光的电磁理论 与波动方程 光学的核心问题是光传择特性以及在传播过程中出现的各 种现象。儿何光学是经典力学理论在光学中的对应物,它远不能 反映光传播的本质现象。经过漫长的发展与积累过程,1860年麦 克斯韦( Maxwell)提出光是一种以波的形式通过以太传播的电 磁扰动,1905年爱因斯坦从狭义相对论出发否定了电磁以太的存 在,并在概念上将以太转到场,认为电磁波能通过自由空间传播, 最后确立了光的电磁理论。光的电磁理论相当精确地描述了光的 传播,或者说完美地描述了光所表现出的波动本性。 虽然子电动力学能对光场的波动一粒子二重性给出严格的 合理说明,并在原则上解决迄今为止人们发现的所有光学问题, 但是,光的电磁理论的经典原理与方法以及它们在各种各样问题 中的应用,始终是最基本最有效的。为了后面的分析,本章将扼要 讨论麦克斯韦方程组与物质方程组这两个基本关系式,讨论中以 S单位制为主,适当兼顾高斯单位制的应用。 1.1电磁场 S单位制的麦克期韦方程组为 VxH aD J 1.1-1) V×E=⊥OB at (1.1-2) (11-3) V·B (1.1-4 ,·