作者lexjiang (Lex)
看板Physics
标题Re: [问题] 光强度
时间Thu May 14 23:01:53 2009
※ 引述《cg1132001 (Gashu)》之铭言:
: 请问一下如何导出光强度与电场振幅平方成正比
: 即I = 1/2E^2
我们由两个波的电场来看好了
E1(r,t)=E01 cos (k1‧r - ωt + ε1)
E2(r,t)=E02 cos (k2‧r - ωt + ε2)
ε是起始相位
由入射光功率 I = εν(E^2) (这里的ε是介电系数...-.-)
常数就舍去吧 I = E^2
开始推导吧
E^2 = E‧E
E^2 = (E1+E2)‧(E1+E2)
E^2 = E1^2 + E2^2 +2E1^2‧E2^2
意思就是
I=I1+I2+I12
拆成三个部份来看
I1 = E1^2
I2 = E2^2
I12 = 2(E1‧E2)
由於 I1 跟 I2 都只是平方而已,所以不用算
只要算出 E1‧E2 就可以,let's go
E1‧E2=E01‧E02 cos (k1‧r - ωt + ε1)Χ cos(k2‧r - ωt + ε2)
(Χ为外积符号)
接着展开吧,用cos(A+B)=cos A cos B - sin A sin B
E01‧E02[cos(k1‧r + ε1)cosωt + sin(k1‧r +ε1)sinωt] Χ
[cos(k2‧r + ε2)cosωt + sin(k2‧r +ε2)sinωt]
由於在处理光功率都是取时间平均值(简称T值),积分式我就不打了,很难打
(E1‧E2)T值 = 1/2 E01‧E02 cos(K1‧r + ε1 - K2‧r - ε2)
1/2 怎麽来的应该没问题吧..就sin^2跟cos^2的积分
这个 1/2 跟前面 I12 = 2(E1‧E2) 相乘後,2就消掉了
故
I12 = E01‧E02 cos(K1‧r + ε1 - K2‧r - ε2)
在简化成 I12 = E01‧E02 cosδ
δ=(K1‧r + ε1 - K2‧r - ε2)
这样比较乾净一点
所以 I1 跟 I2 的 T 值也就积分出来了
I1 = E1^2 = E01^2 / 2
I2 = E2^2 = E02^2 / 2
I12 = 2√I1I2 cosδ
I + I1 + I2 + 2√I1I2 cosδ
之後还可以求得 δ=1 或是 0
式子会不一样,在求最大值或是最大值
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以上有错误请纠正。
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 122.116.139.227
1F:→ niccccccccce:他只是要导I=E^2,不是要导干涉... 05/14 23:26
2F:→ niccccccccce: 正比 05/14 23:29