yjk

波动光学中，对光学的各种波动现象的研究，往往涉及到计算光程的问题，这就对所采用的光学折射率数值的精确性有着很高的要求，现拟采用低频高能流密度的偏振激光，以横向磁场振动模式，使之在圆柱形谐振腔产生稳定的驻波场，建立柱谐数学模型，以亥姆霍兹方程描述，采用电磁学边界条件，构造史图姆——刘维尔本征值问题，通过对腔内特定点时变电场的测量，并对测量结果进行频谱分析，结合数学模型中对贝塞尔函数零点的计算，得出固体，液体或者气体的介电常数，从而实现对固体，液体或者气体的折射率进行精确的测量。采用这种圆柱体谐振腔内横向磁场振动模式的激光谐振法，结合数学模型，理论上，可以将气体折射率的精度达到十的负八次方量级，可以满足大多数波动光学实验对折射率精确性的要求，在优化一些波动光学实验的方面具有重大价值。此外，利用该方法的高灵敏性，还可以结合标准曲线对环境实现实时监测。