Главная >> Фейнмановские лекции по физике >> Том 7 >> Глава 32. Показатель преломления плотного вещества Комплексный показатель преломления
Обсудим теперь следствия нашего результата (32.33). Прежде всего обратите внимание на то, что α — комплексное число, так что показатель преломления n тоже оказывается комплексным. Что это означает? Давайте возьмем и запишем n в виде вещественной и мнимой частей:
где nR и nI — вещественные функции ω. Мы написали ¡nI с отрицательным знаком, так что nI для обычных оптических материалов будет положительной величиной. (Для обычных оптически неактивных материалов, которые не служат сами источниками света, как это происходит у лазеров,γ—положительное число, а это делает мнимую часть n отрицательной.) Наша плоская волна запишется теперь через n следующим образом:
Если подставить n в виде выражения (32.35), то мы получим
Множитель eiω(t–nRz/c) представляет просто волну, бегущую со скоростью с/nR, т. е. nR будет как раз то, что мы обычно считаем показателем преломления. Но амплитуда этой волны равна
и с увеличением z она экспоненциально убывает. График напряженности электрического поля как функции от z в некоторый момент времени и для nI ≈nR/2π показан на фиг. 32.1. Мнимая часть показателя преломления из-за потерь энергии в атомных осцилляторах приводит к ослаблению волны. Интенсивность волны пропорциональна квадрату амплитуды, так что
Часто это записывается как
где β=2ωnI/с — коэффициент поглощения. Таким образом, в уравнении (32.33) содержится не только теория показателя преломления вещества, но и теория поглощения им света.
В тех материалах, которые мы обычно считаем прозрачными, величина с/ωnI, имеющая размерность длины, оказывается гораздо больше толщины материала.
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:
Социальные комментарии Cackle
|