三.计算和论述题
1. 二氧化碳激光器,采用平凹腔,凹面镜的曲率半径R=2m ,腔长L=1m 。求出它所产生的高斯光束的腰斑半径和位置,共焦参数R Z 及发散角θ。
答:该平凹腔等价于曲率为R=2m ,腔长L=2m 的共焦腔,所以腰斑在平面镜的中心,共焦腔焦参数R Z 等于等价腔长的一半,为1R Z =m ,
腰斑半径40 5.8110ω-=?m 发散角 3022
1.1610f λλθππω-===?m
2.
写出电磁场能量守恒的连续方程,并给出每一项的意义。 答:
000()()22P M E H E j E E H H E H t t t
εμμ???-??=?+?+?+?+???? (1) 方程右边第一项E j ?代表单位体积中电磁场在运动电荷上消耗
的功率,或电流在介质内产生的焦耳热损耗。
(2) 方程右边第二项,第三项之和00()22
E E H H t εμ??+??代表真空中单位体积内电磁能量随时间的变化率.
(3) 方程右边第四项P E t
???表示电磁场消耗在电偶极子上的功率. (4) 方程右边第五项0M H t μ???表示电磁场消耗在磁偶极子上的功率