1.1.1　光波

1871年麦克斯韦提出电磁场学说，发表了著名的麦克斯韦方程组。他的这一理论在1888年亦为实验所证实。根据这一理论，认为光本质上就是电磁波，是电磁波的一种，因而光波与电磁波同为横波，其振动方向与传播方向垂直。图1.1表示了光波的传播，通常选用电矢量E来代表光的振动。

图1.1　光波传播示意图

光波与一般无线电波的区别仅在于波长的数量级大小不同。图1.2表示了从γ射线到无线电波的“电磁波谱”。由于分布范围太大，因而图中的波长与频率均采用对数标尺。在电磁波谱中，只有波长400nm～760nm的一小段电磁波，能为人眼所感觉，因而称为“可见光”；超出这个范围人眼就感觉不到。图中波长λ所采用的单位有如下关系：

1nm（纳米）=10^－3μm（微米）=10^－7cm（厘米）

光学领域中多采用纳米（nm）表示波长。

在可见光谱中，不同波长引起不同的颜色感觉。具有单一颜色（理想情况指单一波长）的光称为“单色光”。表1.1给出7种常用的重要单色谱线数据（用夫朗和菲谱线作为“特征单色谱线”）。将若干种单色光混合得到的光称为“复色光”，用红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种单色光按一定比例混和即可得到白光。

不同波长的电磁波在真空中具有完全相同的速度，其值为：c≈3×10⁸m/s，在空气中也近似如此；在水、玻璃等透明介质中光的传播速度比在真空中慢，且速度随波长不同而改变。