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Chapter1WaveNatureofLight(HLuo)解读
Optoelectronics and Photonics
S.O. Kasap
Principles and Practices
原理与实践
光电子学与光子学
Table of Contents
Wave nature of light
Dielectric waveguides and optical fibers
3. Semiconductor science and light emitting diodes
光的波动性
半导体科学和发光二极管
电介质波导和光纤
Table of Contents
4. Stimulated Emission Devices: Optical Amplifer and lasers
5. Photodetectors and Image Sensors
6. Polarization and modulation of light
受激辐射装置:光放大器与激光
光电探测器与图像传感器
偏振和光的调制
1.1 LIGHT WAVES IN HOMOGENEOUS MEDIUM
4
均匀介质中的光波
A. Plane Electromagnetic Wave
平面电磁波
WAVE NATURE OF LIGHT
Chapter 1
B. Maxwell’s Wave Equation and Diverging Waves
麦克斯韦方程和发散波
Nature of Light
Photons
Photoelectric effect
Compton effect
Electromagnetic waves
Interference
Diffraction
5
“Physicists use the wave theory on Mondays, Wednesdays and Fridays
and the particle theory on Tuesdays, Thursdays and Saturdays.”
William Henry Bragg
光子
康普顿效应
光伏效应
电磁波
干涉
衍射
光的本质
在物理学家心中星期一、三、五光是波,而在星期二、四、六光是粒子。
Electromagnetic Wave
6
电磁波
Monochromatic plane wave
7
单模平面波
Wavefront
Wavefront : a surface over which the phase of a wave is constant.
8
波前
波前:相位为常数的面
Optical Field
Electric field displaces the electrons in molecules or ions in the crystal and thereby gives rise to the polarization of matter.
Electric field is dominant.
The optical field refers to electric field
9
光场
电场占主导地位
电场可以使分子中的电子或晶体中的粒子发生位移,从而导致物质的极化。
光场指的是电场
Exponential notation of traveling wave
10
行波的指数表述
Wave vector k
We indicate the direction of propagation with a vector k
11
波矢 k
我们用波矢k表示传播方向
A traveling wave along a direction k
12
一沿波矢 k方向的行波
Phase velocity
The relationship between time and space for a given phase, ?, is described by
During a time interval ?t, this constant phase is moved a distance ?z. Thus the phase velocity is
13
相速度
在给定时间段 ?t 和常数相位移动的距离为 ?z ,因此相速度可以写为
对于给定的相位? ,时间和空间的关系可以写为
Phase difference
The phase difference ?? at a given time between two points on a wave that are separated by ?z is
in phase ?? = 2n? , n = 0, ?1, ?2, …
out of phase ??
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