光(电磁辐射)传播的解析理论(三)：光(电磁辐射)传播的平面解析

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1、解析宇宙学：光(电磁辐射)传播的解析理论(三)：光(电磁辐射)传播全过程的平面解析解析宇宙学光(电磁辐射)传播的解析理论(三)光(电磁辐射)传播的平面解析周坚/2012年8月13日博客网站：http://blog.tech110.net/?zhzhjjjj在上一章节中我们已经对光（电磁辐射）传播全过程进行了代数化处理，在引进周坚数轴后，为我们建立光（电磁辐射）传播全过程的平面解析理论奠定了坚实基础。在这一章节中，我们就从笛卡尔平面直角坐标系入手，通过引进周坚平面直角坐标系，建立在周坚平面直角坐标系中的光（电磁辐射）传播方

2、程，开始一步一步的实现对光（电磁辐射）传播全过程的平面解析，这是将光（电磁辐射）传播全过程进行代数化处理后的后续任务。3.1笛卡尔平面直角坐标系几何图形是非常直观的，而代数方程却是比较抽象的，能不能把几何图形与代数方程结合起来，也就是说能不能用几何图形来表示方程呢？这就是当年的法国哲学家和数学家笛卡尔所思考的问题。在同一个平面上互相垂直且有公共原点的两条数轴构成解析宇宙学：光(电磁辐射)传播的解析理论(三)：光(电磁辐射)传播全过程的平面解析平面直角坐标系，简称为笛卡尔平面直角坐标系。通常，两条数轴分别置于水平位置与铅直

3、位置，取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向。水平的数轴叫做X轴或横轴，竖直的数轴叫做Y轴或纵轴，X轴或Y轴统称为坐标轴，它们的公共原点O称为笛卡尔平面直角坐标系的原点。X轴和Y轴把坐标平面分成四个象限，右上面的称之为第一象限，其他三个部分按逆时针方向依次称之为第二象限、第三象限和第四象限。象限以数轴为界，横轴、纵轴上的点及原点不属于任何象限。图3.1就是一个笛卡尔平面直角坐标系示意图。解析宇宙学：光(电磁辐射)传播的解析理论(三)：光(电磁辐射)传播全过程的平面解析笛卡尔创立了平面直角坐标系后，一切平面几何形状都可以

4、用代数公式明确的表达出来，一切平面几何形状上的每一个点的直角坐标都遵守这个代数公式。如此一来，平面几何上的点与有序数组之间就建立了联系，从此就沟通了平面几何图形与数的研究。3.2具有解析宇宙学意义的平面直角坐标系笛卡尔创立平面直角坐标系，为我们解析宇宙学：光(电磁辐射)传播的解析理论(三)：光(电磁辐射)传播全过程的平面解析在代数和几何上架起了一座桥梁，它使几何概念用数来表示，几何图形用代数形式来表示。但是，在宇宙学研究方面，笛卡尔平面直角坐标系的应用受到了限制，因为包括恒星、星系、星系团等等的天体距离我们非常遥远，我们

5、根本就不可能用皮尺等测量工具去精确测量它们的距离，我们只能通过它们辐射出来的光（电磁辐射）传播到我们面前来感受，因此，我们必须在光（电磁辐射）传播上和有序数组之间建立起它们的联系。在光（电磁辐射）传播全过程章节中（见8月8日已发布的“光（电磁辐射）传播全过程”博文），我们已经全面详细地介绍了光（电磁辐射）传播全过程。为了沟通光（电磁辐射）在平面上传播全过程与数的研究，我们需要建立平面的光（电磁辐射）传播点与有序数组之间的联系，为此我们通过引进这样这个平面直角坐标系来实现。在平面“二维”内画两条互相垂直，并且有公共原点的周

6、坚数轴（见8月11日已发布的“代数化处理光(电磁辐射)传播全过程”博文），这样就获得了一个具体解析宇宙学意义的平面直角坐标系。与笛卡尔平面直角坐标系一样，它有两个坐标轴，其中，横轴为X轴，取向右方向为正方向；纵轴为Y轴，取向上为正方向。坐标系所在平面称之为坐标平面，两坐标轴的公共原点称之为平面直角坐标系的坐标原点。X轴和Y轴把坐标平面分成四个象限，右上面的称之为第一象限，其他三个部分按逆时针方向依次称之为解析宇宙学：光(电磁辐射)传播的解析理论(三)：光(电磁辐射)传播全过程的平面解析第二象限、第三象限和第四象限。象限以

7、数轴为界，横轴、纵轴上的点及原点不属于任何象限。关键是X轴和Y轴必须取相同的光（电磁辐射）单位传播距离，在确定光源点所在坐标点后，再在单位传播距离刻度上标注出对应的周坚红移。图3.2就是一个光源点在坐标原点上的具体解析宇宙学意义的平面直角坐标系，为区别于笛卡尔平面直角坐标系，这里就用这种类型坐标系创立者的名字将它命名为周坚平面直角坐标系。在这里值得提醒注意的是，在周坚平面直角坐标系中，我们不能脱离光源点来论述，否则就是笛卡尔平面直角坐标系，从而失去了研究光（电磁辐射）在平面上传播全过程这个研究对象，由此就失去了它的解析宇

8、宙学意义。解析宇宙学：光(电磁辐射)传播的解析理论(三)：光(电磁辐射)传播全过程的平面解析3.3光（电磁辐射）传播点建立了具有解析宇宙学意义的平面直角坐标系，即周坚平面直角坐标系后，对于在坐标原点上的光源点所辐射出来的光（电磁辐射），向坐标系平面内的任何一点P的直线传播，显然就出现了一个光（电磁辐射）从坐标原点向P