В общем случае волновое уравнение записывается в виде

Где — оператор Лапласа, — неизвестная функция, — время, — пространственная переменная, — фазовая скорость.

31. Cамой простой гармонической электромагнитной волной является волна с постоянной амплитудой колебаний в любой точке наблюдения, которая называется плоской. Наиболее простое выражение для векторов электромагнитного поля имеет плоская гармоническая волна, распространяющаяся вдоль одной их координатных осей принятой декартовой системы координат , например, вдоль оси ОХ.

Если источником задается одно единственное направление X для излучения электромагнитной волны, то фронт волны будет плоским, а волна одномерной. В этом случае волну можно представить двумя уравнениями, соответственно

32. Объёмная плотность энергии электромагнитного поля в линейной изотропной среде, как известно из электродинамики, даётся выражением :

В случае синусоидальной монохроматической плоской электромагнитной волны, распространяющейся в направлении х:

для интенсивности получается:

Когда рассматривают взаимодействие электромагнитных волн с веществом, также используют известное из механики понятие «количество движения» или «импульс». При этом подразумевается, что электромагнитная волна имеет некоторую электромагнитную массу , где h – некая постоянная, именуемая постоянной Планка, n – частота электромагнитной волны, с – скорость электромагнитной волны (скорость света), и эта волна якобы может переносить с собой некий электромагнитный импульс, выражающийся через «постоянную Планка», h, и через длину волны, λ: , который предполагается эквивалентным механическому импульсу частицы вещества,p=mv. И поскольку импульс электромагнитной волны считается полностью эквивалентным механическому импульсу частиц вещества, то при любом взаимодействии электромагнитной волны с веществом применяют закон сохранения импульса.

33. Интерференция света — нелинейное сложение интенсивностей двух или нескольких световых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности. Её распределение называется интерференционной картиной. При интерференции света происходит перераспределение энергии в пространстве.

Общий случай: при взятии интеграла

полагалось, что разность фаз не зависит от времени. Реальные же источники света излучают с постоянной фазой лишь в течение некоторого характерного времени, называемого временем когерентности. По этой причине, при рассмотрении вопросов интерференции оперируют понятием когерентности волн. Волны называют когерентными, если разность фаз этих волн не зависит от времени. В общем случае говорят, что волны частично когерентны. При этом поскольку существует некоторая зависимость от времени, интерференционная картина изменяется во времени, что приводит к ухудшению контраста либо к исчезновению полос вовсе. При этом в рассмотрении задачи интерференции, вообще говоря и не монохроматическгого (полихроматического) излучения, вводят понятие комплексной степени когерентности . Интерференционное соотношение принимает вид

Оно называется общим законом интерференции стационарных оптических полей.