光束.
考虑一频率为的单色线偏振光束, 传播方向为方向. 光束在平面内的大小有限. 假设在有区域内, 电磁场的横向分量可近似写为
这里是到原点的距离, 被称为束腰半径. 在实际中, 许多激光器发出的光束近似满足此形式.
(a)考虑电场和磁场的散度, 求其纵向分量, 并定性比较其与横向分量的大小.
(b)考虑满足的Maxwell方程, 给出应满足的关系.
(c)计算光束的Poynting矢量及其均值. 证明其平均值仅有方向的分量.
(d)验证: 题给的并不严格满足真空电磁场的波动方程. 若要题给形式近似成立, 应满足何关系?
本习题集中, 一星问题为教学关, 二星问题为练习关, 三星问题为挑战关.
