發布者:激(jī)光切割加工|凱(kǎi)利特 時間:2020/5/6 11:18:58
由於各種介(jiè)質的折射率μ總是大於1,所(suǒ)以(yǐ)v總是小於c。各種氣體的折射率比1大(dà)得不多,可粗略地把各種氣體的折射率(lǜ)當作1看待。由於不同介質的折射率不同,光速不同,所以同頻率的光在不(bú)同介質中的波長λ也(yě)不同。可以證明光在折射率(lǜ)為的介質中的波長入是真空中波長入的1/μ。介質中光速(sù)、頻率和波長則有如下的關(guān)係v=Av(1-4)3單色平麵波(1)平麵波在光波場中,光波(bō)相位相同的空(kōng)間各點構成的麵叫作波麵,也叫作波陣麵或等(děng)相位麵。光波波麵是(shì)平麵的波叫作(zuò)平麵波。例如將一個點(diǎn)光源放置在一個凸透鏡(jìng)的焦點上,則通過透鏡後的光波是(shì)平麵波。離點光源很遠處整個波麵上的很小部分也可近似(sì)看作平麵波。例如太陽(yáng)發出的光波(bō)到達地球表麵時(shí),波(bō)麵的很小部分可近似看作平麵波平麵波在均(jun1)勻介質中傳播的特點是:波麵為彼此平行的平(píng)麵,且在(zài)無吸(xī)收質中傳播時,波的振(zhèn)幅保持不變(2)單色平麵波具有單一頻率的平麵波叫作單色平麵波。實際上(shàng)任(rèn)何光波,包括激光(guāng)在內,都(dōu)不可能是完全單色(sè)的,總(zǒng)有一定的頻率寬度(dù)。如果頻率寬(kuān)度△v比光波本身頻率v小很多,即△v這種波叫準單色波。
ΔV越小,單色性越好。實際上的(de)單色波都是(shì)準單色(sè)波(bō)麵介紹經過科學抽象的理想單色平麵波一一簡諧波,它是最簡單、最重要(yào)的種波(bō)。由傅裏葉分析可知,任何複雜(zá)的波都可以分解為一係列不同頻率的簡(jiǎn)諧所以討論它是(shì)有實際意義的真空中的電磁波(見圖11)的(de)電矢量E在坐標原點O沿x方向作簡諧振動磁(cí)矢量在坐標原點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(xiàng)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(shǐ)量和磁場矢(shǐ)量的振幅矢量(liàng)。由上兩(liǎng)式可見,激光切割(gē)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(qǐ)見,今後將此二式統成標量形式U=Ucost =Ucos2 mut1-7)U稱(chēng)作場矢量大小,它代表電矢量E或磁矢量B的大小,U為場(chǎng)矢量的振幅。設(shè)光波以速度c向z方向傳播(bō),在(zài)z軸上任選一點P(見圖1-1),當波源的振動播到該點時(shí),P點的振動狀態比原點O的振(zhèn)動狀態落(luò)後τ=z/c,因此P點的振(zhèn)動方程為U=Uo coso (t-T)=Locos (t-i/c8。
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