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第08章电磁波在各向异性介质中的传播.ppt

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—光波在各向异性介质中的传播问题。光学各向异性晶体的物理属性是光波在晶体中传播会出现双折射、二向***和旋光性等现象,同时还使光波具有偏振特性。宏观上讲,晶体所具有的各向异性本质上是电学上的各向异性。因此,作为电磁场理论的内容,本章从麦克斯韦方程组出发,介绍表征各向异性晶体的介电张量以及折射率椭球,然后讨论光波在晶体中的传播,并在此基础上简单介绍一些晶体光学器件。、晶体的介电张量在各向同性介质中在各向异性介质中可简记为称之为极化率二阶张量记为或矢量P和E记为矩阵方程可以写成求和形式****惯记法为电通密度矢量与电场强度矢量之间的关系为式中为单位矩阵而矩阵其中称之为相对介电张量,称之为介电张量D与E的关系可写成矩阵形式或写成求和形式为这是描述各向异性晶体的物质方程之一电磁场能量密度为电场能量密度和磁场能量密度之和在无耗的情况下的能量连续性方程为将坡印廷矢量代入上式,则有而介质中无源的情况下故有由此得到比较式后可得上式表明不论是具有对称性的晶体,或者是不具有对称性的其它介质,介电张量都是二阶对称张量,张量的9个分量中,有6个独立分量。这一对称性质是满足能量守恒定律的直接结果。因此,介电张量可改写成相对介电张量形式为

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光在各向异性介质中的传播