Взаимодествие света с веществом
Теоретическая часть.
Общие понятия об электромагнитной волне.
Приведите систему уравнений Максвелла.
В основе современной классической электродинамики лежит система уравнений Максвелла. Дифференциальная форма системы уравнений Максвелла в системе единиц СИ имеет вид:
| (7.1) |
| (7.2) |
| (7.3) |
| (7.4) |
| (7.5) |
| (7.6) |
| (7.7) |
Уравнениям (7.1)- (7.4) соответствуют интегральные формы записи:
 ,
| (7.1') |
 ,
| (7.2') |
 ,
| (7.3') |
 ,
| (7.4') |
где 
- величина свободного заряда в объеме, охватываемом замкнутой поверхностью 
, а величина "сила тока" 
определена соотношением
 .
| (7.8) |
Понятие вектора Пойнтинга.
ПОЙНТИНГА ВЕКТОР, вектор плотности потока эл.-магн. энергии. Модуль П. в. равен энергии, переносимой за ед. времени через ед. площади поверхности, перпендикулярной к направлению распространения эл.-магн. энергии (т. е. к направлению П. в.). В абс. (Гаусса) системе единиц П. в. П=(c/4p)[ЕН], где [EH] -— векторное произведение напряжённостей электрич. Е и магн. Н полей, с — скорость света в вакууме; в СИ П=[EH]. Поток П. в. через замкнутую поверхность, ограничивающую систему заряж. ч-ц, даёт величину энергии, теряемой системой за ед. времени вследствие излучения эл.-магн. волн (см. Максвелла уравнения). Плотность импульса эл.-магн. поля g выражается через П. в.:
g=(1/c2)П.
Дайте определение волнового фронта, волновой поверхности, волнового вектора.
Волново́й фронт — это поверхность, до которой дошли колебания к данному моменту времени. Волновой фронт является частным случаем волновой поверхности.
Волновая поверхность — геометрическое место точек, испытывающих возмущение обобщенной координаты в одинаковой фазе. Если источником волны является точка, то волновые поверхности в однородном и изотропном пространстве представляют собой концентрические сферы.
Волновой вектор — вектор, направление которого перпендикулярно фазовому фронту бегущей волны, а абсолютное значение равно волновому числу.
Волновой вектор обычно обозначается латинской буквой 
и измеряется в обратных сантиметрах.
Волновое число связано с длиной волны λ соотношением:
.
Связь между волновым вектором и частотой задаётся законом дисперсии. Все возможные значения волновых векторов образуют обратное пространство или k-пространство.
4)Какая электромагнитная волна называется плоской?
Плоская электромагнитная волна - электромагнитная волна, в которой всем точкам, лежащим в любой плоскости, перпендикулярной направлению ее распространения, соответствуют одинаковые напряженности электрических или магнитных полей.
Понятие фазовой скорости.
Фа́зовая ско́рость — скорость перемещения точки, обладающей постоянной фазой колебательного движения, в пространстве вдоль заданного направления. Обычно рассматривают направление, совпадающее с направлением волнового вектора, и фазовой называют скорость, измеренную именно в этом направлении, если противное не указано явно (то есть если явно не указано направление, отличное от направления волнового вектора).
6)Какая взаимосвязь фазовой скорости с групповой?
В одномерных средах без дисперсии групповая скорость формально совпадает с фазовой скоростью лишь в случае одномерных волн.
Если дисперсионные свойства среды таковы, что волновой пакет распространяется в ней без существенных изменений формы своей огибающей, групповая скорость обычно может быть интерпретирована как скорость переноса «энергии» волны и скорость, с которой могут быть переданы с помощью волнового пакета сигналы, несущие информацию, (то есть «скорость распространения причинности»).
В классическом пределе квантовомеханических уравнений скорость классической частицы представляет собой значение групповой скорости соответствующей квантовомеханической волновой функции. Одно из пары канонических уравнений Гамильтона:
— есть, таким образом, классический предел приведенного выше выражения для групповой скорости; это особенно ясно в декартовых координатах, учитывая
7)Какая электромагнитная волна называется монохроматической?
Монохроматическая волна — строго гармоническая (синусоидальная) волна с постоянными во времени частотой, амплитудой и начальной фазой.
Взаимодествие света с веществом