第二章-激光的物理基础22光波模式和光子状态课件.ppt
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1、第二节 光波模式和光子状态,光波是一种电磁波,是E和B的振动和传播。如下图所示。习惯上常把电矢量叫做光矢量,图(1-1)电磁波的传播,1、光波:,2、光速、频率和波长三者的关系,(1)波长:振动状态在经历一个周期的时间内向前传播的距离。,(2)光速,(3)频率和周期:光矢量每秒钟振动的次数,(4)三者的关系,在真空中,各种介质中传播时,保持其原有频率不变,而速度各不相同,狭义定义:能够存在于腔内的驻波称为光波模式,1.定义:广义定义:能代表光波场振动状态的场分布称为光波模式,一种光波模式代表具有一定频率、一定偏振方向、一定传播方向和一定寿命的光波,一、光波模式:,仅波腹上、下振动,波节不移动,
2、单色平面波表示为:,问题:在有边界条件限制的空间,的取值是否连续,纵模标记,取正整数,镜面有位相突变,不同的光波模式以不同的波矢 来区分,结论,同一波矢 对应着两个具有不同偏振方向的模,2.空腔内的光波模式数,举例,计算 空腔内的模式数,二、光子状态,1.光子的基本特性,式中h是普朗克常数,h=6.62610-34JS,2.光子的状态区分光子状态:指光子的运动状态,质点的一个运动状态由相空间内的一点表示,微观粒子的坐标和动量不能同时准确测定,位置测得越准确,动量就越测不准。,对于一维运动情况,意味着处于二维相空间面积元之内的粒子运动状态在物理上是不可区分的,它们应属于同一种状态。,在三维运动情
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