Propagazione di onde elettromagnetiche

Sommario

In questo capitolo, dopo aver derivato dalle equazioni di Maxwell l’equazione delle onde, viene introdotta l’onda piana e ne vengono discusse le proprietà. Successivamente è definito lo spettro di frequenza ed è ricavata la relazione che lega la durata di un impulso luminoso alla larghezza spettrale. La propagazione di onde monocromatiche viene affrontata utilizzando l’approssimazione parassiale, valida per fasci di luce che contengano raggi poco inclinati rispetto alla direzione principale di propagazione, come è il caso dei fasci laser. Nell’ambito di tale approssimazione si dimostra che le onde sferiche Gaussiane sono degli invarianti nella propagazione, la qual cosa permette di descrivere gli effetti della propagazione con semplici relazioni algebriche. Viene poi introdotta la teoria classica della diffrazione, vista come una teoria approssimata della propagazione. Si dimostra che l’approssimazione di Fresnel produce risultati equivalenti all’approssimazione parassiale. Si discute infine l’approssimazione di Fraunhofer, che viene applicata ad alcuni casi semplici. Il capitolo termina con un accenno all’ottica di Fourier.