光學場（optical field）是物理及向量微積分中用的一個詞語，是指電磁波的馬克士威方程中的電場。在電磁學理論中，電磁波會使電場及磁場產生振盪，其振盪方向都和電磁波行進方向垂直。電磁波和其他的波一樣會傳遞能量，而其能量密度是儲存在電場及磁場中。因為電場在推動粒子及作對粒子作功上，會較磁場有效，因此光學場會以電場 E 來表示。
基本介紹
- 中文名：光學場
- 外文名：optical field
- 領域：光學
光場,向量分析,麥克斯韋方程組,電場,相關條目,
光場
光場是用來描述通過空間中每一個點和每一個方向的光的量的一個函式。麥可·法拉第首先提出光應被理解為一個場（1846年的演講題為《光線振動思考（Thoughts on Ray Vibrations）》），就像磁場一樣。光場這個概念由Alexander Gershun在關於光在三維空間中的輻射測量的經典論文中提出。這個詞被計算機圖形學的學者重新定義了，意思略有些變化。
向量分析
向量分析（或向量微積分）是數學的分支，關注向量場的微分和積分，主要在3維歐幾里得空間
中。“向量分析”有時用作多元微積分的代名詞，其中包括向量分析，以及偏微分和多重積分等更廣泛的問題。向量分析在微分幾何與偏微分方程的研究中起著重要作用。它被廣泛套用於物理和工程中，特別是在描述電磁場、引力場和流體流動的時候。
向量分析從四元數分析發展而來，由約西亞·吉布斯和奧利弗·黑維塞於19世紀末提出，大多數符號和術語由吉布斯和黑維塞在他們1901年的書《向量分析》中提出。向量演算的常規形式中使用外積，不能推廣到更高維度，而另一種幾何代數的方法，它利用可以推廣的外積。
麥克斯韋方程組
麥克斯韋方程組（英語：Maxwell's equations）是一組描述電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關係的偏微分方程。該方程組由四個方程組成，分別是描述電荷如何產生電場的高斯定律、表明磁單極子不存在的高斯磁定律、解釋時變磁場如何產生電場的法拉第感應定律，以及說明電流和時變電場怎樣產生磁場的麥克斯韋-安培定律。麥克斯韋方程組是因英國物理學家詹姆斯·麥克斯韋而命名。麥克斯韋在19世紀60年代構想出這方程組的早期形式。
在不同的領域會使用到不同形式的麥克斯韋方程組。例如，在高能物理學與引力物理學裡，通常會用到時空表述的麥克斯韋方程組版本。這種表述建立於結合時間與空間在一起的愛因斯坦時空概念，而不是三維空間與第四維時間各自獨立展現的牛頓絕對時空概念。愛因斯坦的時空表述明顯地符合狹義相對論與廣義相對論。在量子力學里，基於電勢與磁勢的麥克斯韋方程組版本比較獲人們青睞。
