ИДЕАЛИЗАЦИЯ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ
Отметим несколько положений, важных при описании электромагнитных волн.
1) гармоническая электромагнитная волна определенной частоты или длины волны описываемая формулой (1.2), энергии не содержит и не переносит. Согласно формуле (1.3), для узкого участка спектра
следовательно, для определенной длины волны А, имеем Энергия содержится только в некотором, не равном нулю интервале частот или длин волн Поэтому наличие такого интервала у спектральных линий (см. рис. следует рассматривать как обязательное условие того, что эта линия содержит и переносит энергию (заметим, что мощность монохроматического излучения зависит не только от интервала длин волн но и от значений в пределах этого интервала; для волны, имеющей определенную длину волны и конечное значение мощности возможно только при равной бесконечности);
2) плоскополяризованная волна, в которой вектор напряженности электрического поля лежит точно в одной плоскости, энергии не содержит и не переносит. Если распределение энергии излучения по плоскостям колебаний выражается непрерывной функцией (которую мы обозначим то мощность той части излучения, у которой плоскости колебаний вектора составляют с координатной плоскостью (проходящей через направление распространения волны) углы , будет равна
Следовательно, при имеем Мощность, которая содержится в частично поляризованной волне зависит не только от интервала углов, в которых лежат плоскости колебаний, но и от значений в пределах этого интервала. Для строго поляризованной волны и конечное значение энергии возможно только при
Таким образом, гармоническая электромагнитная волна, описываемая формулой (1.2), имеющая строго определенную частоту колебаний, является абстракцией, такой же, как, например, «точечное тело» (материальная точка, обладающая конечной массой), «точечный заряд» и т. п. Абстракцией является также волна, у которой вектор лежит строго в одной плоскости. Дело не в том, что мы не можем обнаружить или получить такие волны, а в том, что они в природе не существуют. Однако понятие гармонической плоскополяризованной волны значительно облегчает описание и изучение волновых процессов, так же как в теоретической механике — понятие материальной точки или в учении об электричестве — понятие точечного заряда и т. п.