楼主: 夜鸣剑

大家说一下啥叫矢量波?

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发表于 2004-6-29 22:05:00 | 显示全部楼层
矢量波只有当尺寸接近于波长的时候才显著。当然如果在比波长尺寸小很多时,说不定就得引入张量波了。
 楼主| 发表于 2004-7-2 11:38:00 | 显示全部楼层
以下是引用chenlu在2004-6-25 23:02:52的发言:

如果我们用矢量波去理解一束光向前传播,如果是自然光就很好考虑,如果是偏振光就不好考虑了,所以为了解决问题的方便,就使用标量波来解决,这里不考虑振动方向,就是单纯考虑由于z方向变化引起的相位变化。我能找到的就是这么多了,希望大家对基础理论能多多探讨。

为什么说自然光的矢量性就比较好考虑?无论什么时候考虑波动光学,都是垂直于z轴振动的横波,这时候矢量的方向体现在何处?除了z方向的相位变化,还有别的么?

发表于 2004-7-2 22:57:00 | 显示全部楼层

本来就是很基础的知识:

毫无疑问,光波是一种典型矢量波,当然在某些条件下可以退化为标量波,这时可以用标量波来求解。线偏振光可以看作矢量波退化为标量波,求解其过程用的数学和标量波完全一致。打个简单的比方,“力”是个矢量,但是我们只考虑一维的情况,这时情况的处理就用标量就可以了,事实上高中部分的物理力学题的求解大部分是这情形。当然我们绝对不能说光是标量波,因为即使是线偏振光的这种极端情况,也会随时“进化”成矢量波的,例如当它通过一个波片的时候。

横波不都是矢量波,这是显而易见的。 纵波按照其定义,显然不可以形成矢量波。 不管什么波,都有相位,也就有相位叠加概念。

最后在说什么叫矢量波(我自己的定义不完全准):就是振幅必须用矢量来表达的波。

 楼主| 发表于 2004-7-7 05:20:00 | 显示全部楼层

那么,处理圆偏振光的时候,不就必须是矢量方法了?

发表于 2004-7-7 07:09:00 | 显示全部楼层

当然,处理圆偏振光必须用矢量来表述波的振幅,但当我们建立具体的坐标系时,(典型的如直角坐标系),波的振幅的矢量可以分解为两个相互垂直的分量,对每个分量而言,其数学处理过程和标量(的处理)无异。

打个比方,物体的斜抛运动,可以分解为水平和竖直的两个分运动,对每个分运动的处理,我们实际上的数学运算过程就是标量的运算过程。所以我们中学(乃至大学)解力学题时,绝大部分都是用标量的数学方法来处理。

发表于 2004-7-7 12:43:00 | 显示全部楼层

波动可以表示为振幅和位相

标量波是指波的振幅是标量

矢量波是指波的振幅是矢量

类推,张量波的指波传播的时候振幅要用张量来表示。

由于光波的振幅,是电场强度来表示,由于场强是矢量,因此严格意义的光波应该用矢量波来描述,比如在非线性光学中,光波通常都是用矢量波。

但是很多情况下,所考虑的过程,比如光波在各向同性介质中的传播,光场的偏振是不变的,也就是电场强度的方向不发生变化,这时可以把光波简化成标量波来处理。

发表于 2004-7-7 18:57:00 | 显示全部楼层

楼上的大虾最后一句话有问题

在各向同性的介质中,圆偏振光的电场强度的方向是发生变化的,它不断地在一个平面内画圈!!

发表于 2004-7-19 16:45:00 | 显示全部楼层
如果描述波场的量是矢量,那么就是矢量波。
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