光学小白,浅谈经验

道理很简单,心情快乐也很简单,只是有时候没有人给你说,而你也不明白。

位相速度是指某一确定位相值在空间传播的速度。一维简谐波的位相速度和波的传播速度是一回事儿。

何谓位相?

位相综合了扰动空间和时间的变化关系,是一个极重要的量。

何为扰动?

我们把描述波动的函数称为波函数,把某时某地的物理量称为该时该地的扰动。

简谐波有两套关于周期和频率的参数,两组参量由位相的传播速度相联系。

简谐波,就像是组成拼图的小单元。许多美丽的拼图都是起源于它,所以它很重要。

我往往厌烦许许多多的公式,做题也只是会套公式就可以了,步骤之僵化,实在记不住也毫无兴致也。

这些公式就像是鱼钩一样,我们支起长杆去垂钓,没有鱼钩,便没有了鱼。虽然这些枯燥,但足以说明其重要性。

我以为现在的书是不完善的,缺失了很多很多东西,给我们的学习无意之间增加了很多难度。课程之间衔接不够只是其中一环,许多东西没有学过却频频引用,其次就是教材,没有将许多东西讲透彻,只是含糊其词。

一句话可以将一件复杂的事情讲清楚,一个小比喻可以将说不清的争论剖析的清清楚楚,我想这大概就是智慧吧。

由此,辩论也不再是不讲脏话的对骂,演升为一场智慧的对弈。

复振幅我们都知道,因为我们知道复数。

引入复振幅概念可以使波函数内的空间变化部分和时间变化部分分开,复振幅描述空间变化部分。在研究同频波问题时,各处的时间变化规律是相同的,运算时可以用复振幅代替波函数。

这是书里没有的,书里的,只有计算的公式和逻辑推理,没有的是思维和意义。一艘帆船,没有方向,很快便就迷失了。

什么是波?

波是什么,实质是能量以振动的形式在空间传播,是在时间,空间上的双重周期性运动。

图片发自简书App

有一种情况叫做似懂非懂,碰到问题了就歇菜了,可谓经验之谈,无法用严格的数学概念去量化,表征这个问题,更不用说是答案了。

所谓少谈经验,不如笔下生花。

麦克斯韦方程组中出现了五个矢量,分别为电场强度E,电感强度D,磁感强度B,磁场强度H,电流密度j。

这五个矢量随空间和时间的变化关系。

图片发自简书App

光波的电场强度(矢量)称为光矢量。

光振动可以理解为随时间和空间变化的光矢量。

光场中光振动有一定分布,光振动在空间的分布按波面形状最基本的几种:平面波,球面波,柱面波等。

这些源头的问题,有利于我们构建光的世界。

波面是指任一时刻状态相同的各点所组成的面。

今天去看了看有关光学的书,只是感觉要把这些玩意儿理解可不是一件简单的事情。感觉人最重要的就是要有幽默感,不然迟早要费。

麦克斯韦的方程组,你理解不了。

偏微分方程你也列不了,也不会去求解。

所以,电磁学的核心,能理解多少算多少,越来越近就像螺旋线,曲线靠近。

单色光波的数学表达方法是把光波用复振幅的空间分布u(x,y,z)作为空间坐标(x,y,z)的函数分布。

一个数学表达式就放在那里,如何去解读呢?那么它所代表的意义在哪里?能说明什么问题呢?我们都知道波函数,但什么是波呢,波的含义是什么?我们从哪个角度去研究波?我们如何去研究波?那么波是一种振动传播的形式,我们没有感官的认识,就在脑子里,模模糊糊,就在我们的生活里,大量而广泛的存在着,但我们毫无察觉,理解也变成了一件困难的事情。

波很复杂,波的属性也很多,无线电波,声波,水波,光波,微波,这个陌生而熟悉的朋友,还有很多的事情可谈。

那些看起来懵懵懂懂的量纲,许许多多奇怪的度量单位,其实我们一点概念都没有,可以说毫无认知可言,所以就害怕去应用这些东西。

我们学过很多单位,电流的单位安培,电压的单位伏特,电阻的单位欧姆,还有特斯拉,长度单位微米,纳米,自己不同量级之间的转换,往往是1000,也就是3个数量级的。

三个数量级意味着什么,我们清楚倍数,但我们对其真正的内涵缺乏最本性的认识,一米有多长,一微米有多长,一纳米有多长,甚至更微小的量级,一秒几亿次的浮点运算,或者说一毫安的电流,一微安的电流,微观的世界我们不懂,因为我们看不到,没有一个感性的认识,就像我们脑子里装了很多很多的东西去描述微观世界的一个东西,不如亲眼所见,或者说有个清晰的认识,才能够去伪存真,不在各种量纲的转换间晕头转向。

小练车有三米长,远古时期的恐龙又七八米高,我们的窗户有一米多,小轿车开不进来,恐龙也走不进来,所以屋子里面是安全的,我们就这样呆在屋子里就好。

反观微观世界,一会儿用毫米,一会儿用微米,一会儿从大到小排列,一会儿从小到大排列,简简单单变使大脑一片茫然,大脑也不知道啊,因为你从来没有告诉过它,这到底有多大,他们比较起来就像是二比一大。

量纲是表示特定物理量的,它产生与标准物理量,为了方便使用,亦可化简之不显其繁复。这涉及到许多物理概念的定义,这些定义是人为规定的,毫无道理可言,所以你只有记住了这些东西,才不至于手足无措。

每一个量级之间都是有巨大差异的,构成完全不同的世界,或许两个结构相似,但注定有的只能是有的的单元。

每一个丰富是世界都需要想象力,合理的想象力,而不是漫天空谈,满世界跑火车。不论是电磁的世界,还是电镜的世界,不管是大分子的世界,还是计算机的世界,合理的想象力和直观的感受,有助于我们沟通不同世界之间的桥梁,我们才可以通往不同的世界,看到不一样的精彩。

物理学有理论物理,也有实验物理学。

不同的学说可以解说不同的物理现象,物理一直是向前发展着的,物理学的大厦在建设中,而不仅仅只是添砖加瓦。

场论,主要用来分析电子元器件,电子材料及半导体材料和电子系统的物理电磁结构和特征。

场论的作用是提供主要的分析模型和概念。

电磁现象的本质是场,随时间变化的电磁场就是电磁波。

基本场量是指描述场的基本变量。

场分析的目的是得到基本场量的分布特征,通过对场分布的分析,可以得到空间一点或某个空间区域的场分布,进而为其他的分析和计算提供基本依据。

场分析中一个重要任务,是确定边界条件和初始条件。一般在场分析中,确定边界条件必须提供根据研究对象的实际物理结构进行边界条件分析。

我们常说电磁场,那么我们就必须要明确什么是场,不能马马虎虎,只是知道有那么个东西,再往具体里说,什么也不知道了。

如果某一空间的每一点,都对应着某个物理量的一个确定的值,则称在此空间确定了该物理量的一个场。

涉及的物理量是数量,则此场为数量场。

若涉及的是矢量,则称为矢量场。

按场中物理量是否随时间变化,又可分为恒定场和时变场。

通过数学表达式,我们可以知道,谁是谁的函数,是矢量场中的场矢量,还是数量场中各点处的数量。

场是变化的,牵一发而动全身,还有蝴蝶效应。任何一个细微变化量,都会引起整体的相关变化,只是,我们要更清晰的认识到这种变化,动是永恒的,而静只是凝固的。

书,还是要慢慢看,做长久之计。

因为,吃多了不消化。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,651评论 6 501
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,468评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,931评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,218评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,234评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,198评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,084评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,926评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,341评论 1 311
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,563评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,731评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,430评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,036评论 3 326
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,676评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,829评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,743评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,629评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容

  • 世界上有许多著名的猫:Kitty、加菲猫、哆啦A梦、Tom……而科学界最著名的猫,大概就是“薛定谔的猫”了。薛定谔...
    罗素的茶壶阅读 25,757评论 73 685
  • 味精同学也是严重的拖延症呀,有时候总被许多事情拖得死去活来! 什么?拖延症竟然很大可能性是完美主义造成的? 拖延者...
    味精生活的味道阅读 282评论 0 0
  • 姚芊芊 猜得中火车什么时候来,却猜不透青春是怎样的...
    芊之芊阅读 199评论 0 0
  • ios的手势操作之UIGestureRecognizer浅析
    奇怪的知识增加了阅读 113评论 0 0
  • 戴维 艾伦 写过一本书《Getting Things Done》,国内的中文翻译本是《尽管去做:无压工作的艺术》这...
    李香创变人生阅读 183评论 0 0