为什么角度可以是复数?

文摘   2024-07-24 20:25   广东  

unsetunset复角度unsetunset

当角度变成复数时,可以写成
其中 是实数。那复角度如何理解?三角函数 怎么计算?含有复角度的折射定律(Snell's law) 又有什么物理含义?

unsetunset欧拉定律unsetunset

我们请出著名的欧拉公式:
当这个角度为复数时
我们看到角度的实部  还是正经的角度,但是角度的虚部已经变成了一个指数了
我们单独看虚部

这个就是双曲余弦函数

unsetunset振幅和相位unsetunset

从振幅和相位的角度理解,相位的虚部对应于振幅的变化,振幅的虚部对应于相位的变化。

所以对于折射定律

角度为含有虚数时,对应的是光的振幅在衰减,而不是光传播角度在变化比如渐逝波evanescent wave),又称为消逝波或,隐失波,就可以用复角度表示。

(图片来源:Chen, J.; Xiang, J.; Jiang, S.; Dai, Q.; Tie, S.; Lan, S. Multipole Radiations from Large Gold Nanospheres Excited by Evanescent Wave. Nanomaterials 2019, 9, 175. https://doi.org/10.3390/nano9020175)


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