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电子工程代写|光子简介代写Introduction to Photonics代考|PHYS3112 THE NATURE OF LIGHT

如果你也在 怎样代写光子简介Introduction to Photonics PHYS3112这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。光子简介Introduction to Photonics“一词源于希腊语 “phos”,意思是光(它有属格 “photos”,在复合词中使用词根 “photo-“);它出现在20世纪60年代末,用来描述一个研究领域,其目标是利用光来实现传统上属于典型电子领域的功能,如电信、信息处理等。

光子简介Introduction to Photonics是通过发射、传输、调制、信号处理、开关、放大和传感来产生、检测和操纵光(光子)的物理科学和应用。虽然涵盖了整个光谱上所有的光的技术应用,但大多数光子学应用是在可见光和近红外光范围内。光子学一词是由1960年代初发明的第一个实用半导体光发射器和1970年代开发的光导纤维发展而来的。光子学作为一个领域,始于1960年激光的发明。其他发展也随之而来:1970年代的激光二极管,用于传输信息的光纤,以及掺铒光纤放大器。这些发明为20世纪末的电信革命奠定了基础,并为互联网提供了基础设施。

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Photonics is the application of light to solve technical problems, so it makes sense to begin with the question “What is light?” The quest to understand the nature of light dates back to ancient times, when some Greek philosophers postulated that “visual rays” leave the eye and travel through space until they strike an object, at which point the object is seen. From the dawn of “modern science” in the 17th century until the early 1800 s, whether light is a wave or a particle was the subject of spirited debate. Unlike sand, which is clearly composed of particles, or sound, which bends around corners and is easily understood to be a wave, the nature of light cannot be determined by casual observation.

How are particles and waves different? What kinds of observations could be made to determine if a phenomenon is a wave or a particle? To knock a can off a distant fence with a baseball, the baseball must travel the distance from your hand to the fence. In contrast, a wave is a disturbance in a medium. The medium does not travel to a distant location in order to deliver energy, instead it transfers energy through small displacements that propagate along the medium. For example, if a rope is tied to the same fence, you can shake the far end of the rope and an energy pulse will travel along the length of the rope to dislodge the can at the other end. After the wave disturbance dies out, the rope returns to its undisturbed position.

Waves can bend around obstacles – you can hear people talking in a classroom before you reach the open door because sound waves bend around the edges of the door. Particles follow straight-line paths unless they are deflected by an external force. Waves can pass through each other undisturbed, but particles cannot. When two or more waves pass through the same point in a medium, they interfere constructively to make a larger amplitude wave (when a wave crest meets a wave crest) or destructively (when a crest meets a trough). Ordinary particles do not interfere in this way; two ordinary baseballs cannot combine to produce zero baseballs.

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Let’s begin with the wave description of light. Light is a transverse electromagnetic wave, described by Maxwell’s equations. What do these words mean? A wave is a disturbance that transmits energy from one point to another. The vibrations of a guitar string, the sound of a train whistle, and the ripples caused by a breeze blowing across a lake are everyday examples of waves. A harmonic wave is a special case that is described by a sine or cosine function. Whether the wave is mechanical, acoustic, or electromagnetic, it can be described by the following quantities, pictured in Figure 2.3:

Amplitude (A) is the maximum displacement of the wave from the level of the undisturbed medium. The units depend on the type of wave. For example, the amplitude of an ocean wave is measured in meters and the amplitude of a sound wave is measured in $\mathrm{kPa}$ (kilopascals), which are units of pressure.
Wavelength (2), denoted by the Greek letter “lambda,” is the distance over which the wave repeats itself, for example from one crest to the following crest. One wavelength is also called one cycle of the wave. Wavelength is measured in units of length (meters).

Period (T) is the time it takes for the wave to repeat itself, that is, the time required for one cycle to be completed. Period is measured in units of time (seconds).

Frequency $(f)$ is the number of cycles that take place in a given time, usually one second. Frequency is the inverse of the period, $f=I / T$. The unit of frequency is hertz $(\mathrm{Hz})$, where $1 \mathrm{~Hz}=1$ cycle per second. Since “cycle” is not a unit of measurement, $1 \mathrm{~Hz}=1 \mathrm{~s}^{-1}$ or $1 / \mathrm{s}$. The symbol $v$ (the Greek letter “nu”) is often used to denote frequency. This text will use $f$ to avoid confusion with the letter $v$, which we will use to indicate wave speed. Example $2.1$ shows how these quantities are related in a common situation.

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光子代写

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光子学是光的应用来解决技术问题,所以从“光是什么?”这个问题开始是有意义的。对光本质的探索可以追溯到古代,当时一些希腊哲学家假设“视觉射线”离开眼睛,穿过空间,直到它们击中一个物体,这时这个物体就被看到了。从17世纪“现代科学”的开端到19世纪初,光是波还是粒子一直是激烈争论的主题。不像沙子(沙子显然是由颗粒组成的),也不像声音(声音在拐弯处弯曲,很容易被理解为波),光的性质不能通过随意的观察来确定


粒子和波有什么不同?可以通过什么样的观察来确定一个现象是波还是粒子?要用棒球从远处的栅栏上撞掉一个罐子,棒球必须从你的手到栅栏的距离移动。相反,波是介质中的扰动。介质不会为了传递能量而移动到很远的地方,而是通过沿介质传播的小位移来传递能量。例如,如果一根绳子绑在同一个栅栏上,你可以摇动绳子的另一端,一个能量脉冲就会沿着绳子的长度移动,移走另一端的罐头。在波浪干扰消失后,绳子回到未受干扰的位置


声波可以在障碍物周围弯曲——在你到达开着的门之前,你可以听到教室里人们的谈话,因为声波在门的边缘弯曲。粒子沿直线运动,除非受到外力的偏转。波可以不受干扰地相互穿过,但粒子却不能。当两个或更多的波通过介质中的同一点时,它们会产生建设性的干扰,产生更大振幅的波(波峰遇到波峰时)或破坏性的干扰(波峰遇到波谷时)。普通粒子不会以这种方式干扰;两个普通的棒球不能合起来产生零个棒球。

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让我们从光的波动描述开始。光是一种横向电磁波,用麦克斯韦方程来描述。这些词是什么意思?波是一种把能量从一点传递到另一点的扰动。吉他弦的震动,火车汽笛声,微风吹过湖面所产生的涟漪都是日常生活中海浪的例子。谐波是一种用正弦或余弦函数描述的特殊情况。无论波是机械的、声波的还是电磁的,它都可以用以下的量来描述,如图2.3所示:


振幅(A)是波从未受干扰的介质水平的最大位移。单位取决于波的类型。例如,海浪的振幅以米为单位,声波的振幅以$\mathrm{kPa}$(千帕斯卡)为单位,这是压力的单位。
波长(2),用希腊字母“lambda”表示,是波重复所经过的距离,例如从一个波峰到下一个波峰。一个波长也称为波的一个周期。波长的单位是长度(米)

Period (T)是波自我重复所需要的时间,即完成一个周期所需要的时间。周期以时间(秒)为单位。

频率$(f)$是在给定时间内发生的循环数,通常是一秒。频率是周期的倒数,$f=I / T$。频率的单位是赫兹$(\mathrm{Hz})$,其中每秒$1 \mathrm{~Hz}=1$个周期。由于“周期”不是一个度量单位,$1 \mathrm{~Hz}=1 \mathrm{~s}^{-1}$或$1 / \mathrm{s}$。符号$v$(希腊字母“nu”)通常用来表示频率。本文将使用$f$以避免与字母$v$混淆,我们将用表示波速。示例$2.1$显示了在一般情况下这些量是如何相关的

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微观经济学代写

微观经济学是主流经济学的一个分支,研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富,各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。

线性代数代写

线性代数是数学的一个分支,涉及线性方程,如:线性图,如:以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。

博弈论代写

现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼(John von Neumann)提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理,这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后,1944年,他与奥斯卡-莫根斯特恩(Oskar Morgenstern)共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书,该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论,使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。

微积分代写

微积分,最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”,是对连续变化的数学研究,就像几何学是对形状的研究,而代数是对算术运算的概括研究一样。

它有两个主要分支,微分和积分;微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率,而积分涉及数量的累积,以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系,它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。

计量经济学代写

什么是计量经济学?
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用,使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设,并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验,然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。

根据你是对测试现有理论感兴趣,还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣,计量经济学可以细分为两大类:理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。

Matlab代写

MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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