1. Электромагнитная природа света, уравнения Максвелла.

Свет — электромагнитное излучение, испускаемое нагретым или находящимся в возбуждённом состоянии веществом, воспринимаемое человеческим глазом. Нередко, под светом понимают не только видимый свет, но и примыкающие к нему широкие области спектра. В физике свет изучается в разделе Оптика. Свет может рассматриваться либо как электромагнитная волна, скорость распространения в вакууме которой постоянна, либо как поток фотонов: частиц, обладающих определённой энергией и нулевой массой покоя.

Видимый свет — электромагнитное излучение с длинами волн ≈ 380—760 нм (от фиолетового до красного). rot E = -∂B/∂t - закон Джоуля-Ленца . rot H = j+dD/∂t - закон Био-Савара-Лапласа . , , div D=p - сущ эл заряда . D-индуктивность В\м, з-н Ома в диф форме

√ᵋᵋ0 Е=√µµ0 Н- уравнение связи

2. Волновое уравнение. Плоская и сферическая волны. Представление волн в комплексной форме.

E=E0 cos (wt-(k,r)); k-волновое число. H= H0 cos(wt-(k,r)); c- скор света

Позволяет предположить что свет - электромагнитные волны распространяющиеся в пространстве со скоростью С и имеет определенную длину волны и частоту.  Уравнением волны  называется выражение, которое дает смещение колеблющейся точки как функцию ее координат (x, y, z) и времени t.  Введем волновое число  ,   или в векторной форме:

      где    – волновой вектор,    – нормаль к волновой поверхности.

      Так как   , то   . Отсюда   . Тогда уравнение плоской волны запишется так:

  В случае, когда скорость волны υ во всех направлениях постоянна, а источник точечный, волна будет сферической.  , или  , где А  равна амплитуде.

3. Плотность потока энергии. Вектор Умова-Пойтинга. Интенсивность света. Световой вектор.

Пло́тность пото́ка эне́ргии — физическая величина, численно равная потоку энергии через единичную площадку, перпендикулярную направлению потока. Часто вводят также вектор плотности потока энергии (так называемый вектор Умова), величина которого равна плотности потока энергии, а направление совпадает с направлением потока. В электродинамике вектор плотности потока электромагнитной энергии носит название вектора Пойнтинга.  (в системе СИ), где E и H — вектора напряжённости электрического и магнитного полей соответственно.  (в комплексной форме)^[1]. Этот вектор по модулю равен количеству энергии, переносимой через единичную площадь, нормальную к S, в единицу времени. Своим направлением вектор определяет направление переноса энергии.

Любой источник света характеризуется своей интенсивностью — средним по времени значением величины вектора Пойнтинга:

Таким образом, интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды колебаний электромагнитного поля: 

Через значение напряжённости электрического поля её можно выразить следующим образом:

,

где ε₀ — диэлектрическая постоянная,   — электродинамическая постоянная (скорость света в вакууме),   — показатель преломления среды, μ — магнитная проницаемость вещества. часто полагают ---

СВЕТОВОЙ ВЕКТОР, вектор плотности светового потока, определяет величину и направление переноса световой энергии. Абс. величина С. в.— отношение переносимой через площадку AS, перпендикулярную направлению переноса, в ед. времени световой энергии к величине этой площадки. Понятие «С. в.» используется гл. обр. в теор. фотометрии для количеств. описания световых полей и явл. фотометрич. аналогом Пойнтинга вектора. Так, напр., дивергенция С. в. определяет объёмную плотность поглощения или испускания света в данной точке светового поля. Иногда С. в. наз. вектор Е напряжённости электрического поля эл.-магн. волны.