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關(guān)于電磁波TE,TM,TEM, 激光,偏振光等問題
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關(guān)于電磁波TE,TM,TEM, 激光,偏振光等問題 首先激光器出來的光是線偏振的嗎？ 而在講到偏振的時候，一般是指單一電場或者磁場的偏振，比如線偏振光，是不是說電場也是線偏振的而磁場也是線偏振的？ 書上講自由空間傳輸?shù)墓馐荰EM波，而在波導中傳輸?shù)氖荰E或者TM波，這三個概念和偏振有關(guān)嗎？是不是和晶體光學里的s波p波有什么關(guān)系？ 如果波導中傳輸?shù)氖荰E和TM，并且二者都存在的話，怎么在實驗驗上區(qū)別TE，TM呢？ |
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小木蟲: 金幣+2, 帖子真精彩 2015-06-23 10:24:31
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小木蟲: 金幣+2, 帖子真精彩 2015-06-23 10:24:31
剛給學生講過 1、激光器出來的光不一定是偏振光，但由于偏振光比較常用，所以大多數(shù)激光器設計出光為線偏振光或圓偏振光。偏振激光的產(chǎn)生與激光腔內(nèi)布儒斯特窗（宏觀：選擇偏振）或晶體的各項異性（微觀：選擇受激輻射）有關(guān)。 2、偏振這個概念是針對電場（人所能感受到的電磁場強度）這個物理量的，不要用到磁場上，不然就把自己弄糊涂了。電場振動方向垂直入射面的叫TE波，電場振動方向在入射面內(nèi)的叫TM波。 3、電磁波在自由空間中傳播時，無TE或TM的說法，所以統(tǒng)稱為TEM波，就是電磁波的意思，和偏振無關(guān)；而在波導中，電磁波一維受限，此時會在受限方向上產(chǎn)生模式分布，即MAXWELL方程組可以分解為兩個獨立的方程組，分別為TE和TM波，和偏振有關(guān)。不同的領(lǐng)域?qū)E和TM波的叫法不同，S波對應TE波，P波對應TM波，本質(zhì)都是一樣的。 4、用一個偏振片即可區(qū)分TE和TM和自然光，沿偏振片表面法線旋轉(zhuǎn)觀察其透射光有無亮暗變化即可。若是圓偏振光，則需偏振片和對應的波片搞定。 |
6樓2012-12-06 08:44:30
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華麗的飄過: 金幣+5, 3q 2012-12-06 02:22:58
zhaoyuan0426: 金幣+2 2012-12-06 18:03:42
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華麗的飄過: 金幣+5, 3q 2012-12-06 02:22:58
zhaoyuan0426: 金幣+2 2012-12-06 18:03:42
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TE波，TM波這些概念的確用得很混淆，一般書上也沒有詳細區(qū)分。 光學中的s波偏振，p波偏振，對應于TE波和TM波，但與波導中的TE波和TM波是不同的。 光學中的TE，TM波的電磁場分量都只有三個(一般電磁場分量有6個)，TE(Ez,Hx,Hy，Ez是獨立的，其他兩個可以由Ez導出)，TM(Hz,Ex,Ey，Hz是獨立的，其他兩個可以由Hz導出)。為什么是這樣？因為介質(zhì)在Z方向是不變化的話，麥克斯韋方程可以拆解成兩組獨立的方程，一組描述TE波，一組描述TM波。 波導中的TE波和TM波都有五個分量，TE(Hz,Hx,Hy,Ex,Ey,只有Hz是獨立的),TM(Ez,Ex,Ey,Hx,Hy,只有Ez是獨立的）。這方面可以參考講波導的書。TEM波，就是既有Hz，又有Ez的波。 |
3樓2012-12-05 13:30:57
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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華麗的飄過: 金幣+5, 3q 2012-12-06 02:23:15
zhaoyuan0426: 金幣+3 2012-12-06 18:03:48
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華麗的飄過: 金幣+5, 3q 2012-12-06 02:23:15
zhaoyuan0426: 金幣+3 2012-12-06 18:03:48
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激光器一般都有一個諧振腔，腔的兩端有兩塊布儒斯特窗，激光在諧振腔里面會來回反射。 假設激光傳播方向是z方向，每一次遇到布儒斯特窗就會反射掉一部分沿x方向振動的線偏振光（布儒斯特窗的設計使得每次的入射角都為布儒斯特角），多次反射之后，x方向振動的線偏振光就會全部被反射走，最終透射出來的就是純凈的y方向振動的線偏振光。 電磁場的電場方向、磁場方向、傳播方向三者相互正交，所以若電場是線偏振，那么磁場一定也是線偏振。不過好像沒有磁場是線偏振這種說法。 TM波和TE波是依照電場分量是在入射面內(nèi)還是與入射面垂直來區(qū)分的，這兩種波在界面上反射率和透射率會有不同。 |
4樓2012-12-05 14:59:13
5樓2012-12-06 02:37:47
15樓2013-06-21 15:56:09
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zhaoyuan0426: 金幣+1 2012-12-06 18:03:58
zhaoyuan0426: 金幣+1 2012-12-06 18:04:05
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zhaoyuan0426: 金幣+1 2012-12-06 18:03:58
zhaoyuan0426: 金幣+1 2012-12-06 18:04:05
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激光器產(chǎn)生的光的偏振應該和裝置有關(guān)吧，應該是各種偏振都有吧，不是非常確定 偏振一般只指電場方向 TEM(transverse electro-magnetic wave) 就是電場磁場都垂直于傳播方向，自由空間的電磁波只有兩個自由度，電磁場都只能垂直于傳播方向，因此自由空間只能傳播TEM wave; 波導中由于邊界材料的影響，電磁波不在自由，電磁波可以存在縱向分量，所以一般情況下只能傳播TE wave或者 TM wave. TE wave 指的就是電場是橫向的，不存在縱向分量，但是磁場可以存在縱向分量；TM 的意思就是磁場都是橫向的，但電場可以存在縱向分量。 所以幾個名詞本身和偏振沒有關(guān)系。如果實驗上要區(qū)別TE 和TM wave的話，應該用偏振片就夠了吧，這個不是很確定 當然，這三個名詞和晶體光學里的s波p波也沒有任何關(guān)系，因為那里的s波和p波也是用來定義不同偏振方向的波 |
7樓2012-12-06 12:33:10
8樓2012-12-06 17:01:52
9樓2012-12-07 08:47:47
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-求學中ydq18樓
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