基于Maxwell电磁论的波动方程与光线轨迹方程

由Maxwell方程组推导光的波动方程及光在变折射率介质中“运动”时振幅矢量满足的微分方程式. 结果表明: 光由波动观的“波”到光线（几何）光学的“线”是有条件的过渡; 用波的概念与简谐振动方法或用光线的概念与几何方法, 二者表象对立实质统一, 统一于对光传播特性较全面的认识上.     

变分法在光学中的应用

应用变分法找出了光在介质中传播求解其光路轨迹的方法，并用变分法证明了几何光学中的基本实验定律。     

变分法在光学中的应用

应用变分法找出了光在介质中传播求解其光路轨迹的方法，并用变分法证明了几何光学中的基本实验定律。     

对米氏粒子轴向光阱力与横向光阱力的测量研究

基于几何光学原理,在强聚焦激光光场中,以射线光学计算模型为基础,对几何尺寸远大于光波长的米氏球状粒子所受的轴向与横向光阱力进行计算.并在给定参数条件下,进行数值仿真,讨论各主要参数与光阱力的关系.     

由矢量场波动方程导出的程函方程

从麦克斯韦方程组出发,由矢量场波动方程导出了程函方程,给出了详细推导过程。从这些推导过程中可以清楚地看到,几何光学中的程函方程是波动光学中波长λ_0→0时波动方程的推论,即几何光学是波动光学理论在理想条件下的近似,显示了光的几何光线传播的宏观性与光波动微观性之间的依存关系,揭示了几何光学的正确性和条件性。     

单轴晶体中e光波线和波法线的关系

文章从几何光学和麦克斯韦方程组两种方法分析了e光波线和波法线重合的条件,首先从几何光学e光波的波法线波线的方向表达式,论述在何种情况下e光波线和波法线重合,并给出定量结果,同时从麦克斯韦方程组出发,较为详细的论证单轴晶体中e光的波线和波法线间的关系,通过比较,两种得出结果一致。通过分析可知当光轴与入射面垂直或相交的时候,e光波线和波法线重合。     

单轴晶体中e光的波线和波法线间的关系

本文从几何光学和麦克斯韦方程组两种方法分析了e光波线和波法线重合的条件,首先从几何光学e光波的波法线波线的方向表达式,论述在何种情况下e光波线和波法线重合,并给出定量结果,同时从克斯韦方程组出发,较为详细的论证单轴晶体中e光的波线和波法线间的关系,通过比较,两种得出结果一致。通过分析可知当光轴与入射面垂直或相交的时候,e光波线和波法线重合。     

单轴晶体中e光的波线和波法线间的关系

本文从几何光学和麦克斯韦方程组两种方法分析了e光波线和波法线重合的条件,首先从几何光学e光波的波法线波线的方向表达式,论述在何种情况下e光波线和波法线重合,并给出定量结果,同时从克斯韦方程组出发,较为详细的论证单轴晶体中e光的波线和波法线间的关系,通过比较,两种得出结果一致.通过分析可知当光轴与入射面垂直或相交的时候,e光波线和波法线重合.     

光学示范教程 第一册 波动光学和几何光学

本书是一套教科书，由两册组成，这是其中的第一册，主要内容是光学效应和特性的实验示范，重点介绍了光学现象的物理背景。本书讨论了光的波动性，比如光作为电磁波的特性和光的偏振，还包括一章几何光学的内容。光波的相干特性，包括光的干涉、衍射以及光的粒子性都将在这套教材的第二部《相干光学和统计光学》中作介绍。     

折射介质为单轴晶体的全反射分析

根据电磁场边值关系和晶体光学基本方程给出光在单轴晶体和各向同性介质分界面上的光波解,在全反射条件下,对晶体中折射波矢的传播方向,能流特性及折射率变化这些不同于各向同性介质全反射的物性做了较详细的分析。     

师专光学教学若干体会

光学是二年制师专物理专业必修的基础课，在教学中教师如何使学生既能掌握好光学的基础知识，又能体现现代光学发展的最新成果，是一个值得探讨的问题．下面谈几点作者在教学中的体会．光学是研究光的本性、光的传播以及光与物质相互作用的基础学科，涉及内容比较广泛．琅据教学大纲，该门课程涉及到几阿光学，光的干涉、衍射、偏振以及一些现代光学的基本内容，在学习中学生普遍反映光学内容比较散乱，相互之间没有明显的联系，不容易抓在主线，如何解决这一问题呢？按照光学的发展史，光学可分为经典光学（包括光的干涉、衍射和几何光学基…     

消逝波和棱镜薄膜耦合器

文章讨论了平面波从光密介质向光疏介质传播时,当入射角θ_i>θ_c(临界角)时,出现全反射现象,推导了场的表达式,从而证明消逝场的存在。通过波分析,即在均匀介质中,任一波可表达成Aexp[-i(K·γ)]的平面波的线性叠加。由此得到的全反射场的表达式和从几何光学原理得到的场相比较,可以证明当光束受到全反射后,光束位置发生一个位移,这就是古斯——汉欣位移。在平板波导中,考虑了古斯——汉欣位移和相应时间的延滞,波分析和几何光学分析得到相同的本征模分析。棱镜薄膜耦合器是利用上述原理把激光束能量耦合到波导中,并讨论了棱镜薄膜耦合器的同步条件和耦合效率,讨论了我们研制此种耦合器的实验结果。     

对一类菲涅耳公式的实验研究

菲涅耳公式用于描述不同折射率的介质之间的行为,是光学中的重要公式,用来解释反射光的强度、折射光的强度、相位与入射光的强度关系。为了解释实验中发现的光学现象,该文导出了光在介质分界面反射时的菲涅耳公式,通过实验的对比研究,在误差允许的范围内,由新公式得出的理论值与实验结果相符合,从而验证了这类菲涅耳公式的准确性。     

纤维反光和透光性质的研究

结合物理学的基本原理和几何光学的基本规律以及光度学的基础理论等三方面,研究了单纤维在平行均匀光束垂轴入射时的光学性质.分析了单纤维反光和透光的特征,光强分布及反射光、透射光和散射光的相对大小;讨论了在近场和远场条件下,漫反射光和透射光光强的不同规律;通过实验验证了远场时,纤维的漫射光强度与纤维直径成正比的关系.     

金属-介质多层膜的光学特性

分析了层结构对含极薄金属膜的金属－介质多层膜光学特性的影响，以及金属膜的光学常数及复合膜的光学特性与膜厚的关系．当金属膜为岛状膜时，多层膜的红外反射特性与岛状膜的几何参数有关，计算所得反射率与实验结果一致     

推广的Maxwell方程及其初步应用：载流导体中净电荷的产生或禁止导致Joule热或超导电性

 从电荷守恒定律出发,利用微分几何方法并参照Maxwell方程, 导出一组推广的Maxwell方程。这组方程适用于各向同性介质。它们包含了Maxwell方程和London方程并与Ginzburg-Landau方程兼容。它们既能描写正常态,也能描写超导态。Ohm定律可从这组方程导出。对电子导电的非磁性导体,作者从这组方程得到一个新的Joule热公式。此公式引出一个新的物理图像：在导体中,稳定电流形成并促使净电荷产生的是正常态;稳定电流形成但禁止净电荷产生的是超导态。     

二级非线性光学效应的磁性研究

光在介质中传播时，由于光电磁感应的作用，介质产生电极化和磁化现象．本文从麦克斯韦方程出发，推导出二级非线性光学效应的磁化波耦合方程．     

水介质中碳粒子Mie散射特性的研究

基于Mie散射理论,对水介质中碳微球颗粒光散射的性质进行了理论分析与数值计算,得到了散射强度与散射角、散射强度与粒子半径以及光学截面与入射波长的关系.研究表明,粒子的前向散射占优势;在入射波长确定的情况下,粒子的半径越大,前向散射强度越强.     

金属—介质多层膜的光学特性

分析了层结构对含极薄金属膜的金属－介质多层膜光学特性的影响，以及金属膜的光学常数及复合膜的光学特性与膜厚的关系。当金属膜为岛状膜时，多层膜的红外反射特性与岛状膜的几何参数有关，计算所得反射率与实验结果一致。     

光谱仪中的成象系统及其误差

<正> 光谱仪中的成象系统包括准直镜和成象物镜,它们是由简单透镜或球面反射镜组成.成象系统在光谱仪中的作用是使发散光束变成平行光束,平行光束成为会聚光束并使物体在一定位置成象。但我们在几何光学中讨论透镜成象时,范围仅限于光学系统的近轴区域,此外,还假定了介质的折射率不随光的波长而变。只有在物点和光线都限制在近轴区域的条件下,才能实现理想成象.而我们所遇到的大多是具有连续光谱的复色光,由于介质的折射率是随波长而