Курс общей физики. Оптика. Лабораторный практикум. Голицына О.М - 9 стр.

UptoLike

Рубрика: 

9
Таким образом ,
κ
(мнимая часть показателя преломления ) - учитывает
поглощение света в среде,
n
(действительная часть) - учитывает изменение
фазы , связанное с изменением скорости распространения волны в среде.
Вдали от полос поглощения
κ
=0 и показатель преломления - действи-
тельная величина (вся поглощенная энергия первичной волны переизлучает-
ся ).
Анализ дисперсионной зависимости
а) дисперсия вдали от полос поглощения
При частотах ω , далеких от собственной частоты ω
о
, ωω
0
22
>>
γω
.
Поэтому мнимой частью в знаменателе формулы (10) можно пренебречь.
n
Nem
2
2
0
22
1
4
=+
π
ωω
/
.
(15)
Для разреженных газов n близок к единице и можно записать:
nnnn
2
11121=+≈−()()().
Таким образом , из (15) следует
n
Nem
=+
1
2
2
0
22
π
ωω
/
.
(16)
Описываемая формулой (16) зависимость приведена на рис. 6.
Рис. 6. Дисперсия вдали от линий поглощения .
Как видно из рисунка, при тех частотах , где формула (16) применима,
n растет с ростом ω , что характерно для нормальной дисперсии.
Для низких частот ω<ω
о
показатель преломления больше единицы , т.е.
фазовая скорость волны V=c/n меньше скорости света в пустоте. Это озна-
чает, что измененная средой волна отстает по фазе от падающей (первич-
ной ).
Если ω>ω
о
, то n < 1 и фазовая скорость света в среде оказывается
больше скорости света в вакууме, т.е. измененная средой волна по фазе опе-
n
1
ω
0
ω
                                     9
      Таким образом, κ (мнимая часть показателя преломления) - учитывает
поглощение света в среде, n (действительная часть) - учитывает изменение
фазы, связанное с изменением скорости распространения волны в среде.
      Вдали от полос поглощения κ =0 и показатель преломления - действи-
тельная величина (вся поглощенная энергия первичной волны переизлучает-
ся).
      Анализ дисперсионной зависимости
      а) дисперсия вдали от полос поглощения
     При частотах ω, далеких от собственной частоты ωо, ω02 −ω 2 >>γω .
Поэтому мнимой частью в знаменателе формулы (10) можно пренебречь.
                             4πNe 2 / m
                       n =1 + 2
                        2
                                        .                           (15)
                             ω0 −ω2
      Для разреженных газов n близок к единице и можно записать:
n 2 −1 =( n −1) ⋅ ( n +1) ≈2( n −1). Таким образом, из (15) следует
                                2πNe 2 / m
                       n =1 +                .                     (16)
                                ω02 −ω2
     Описываемая формулой (16) зависимость приведена на рис. 6.


                       n




                   1



                                                    ω
                                      ω0


     Рис. 6. Дисперсия вдали от линий поглощения.

      Как видно из рисунка, при тех частотах, где формула (16) применима,
n растет с ростом ω , что характерно для нормальной дисперсии.
      Для низких частот ω<ωо показатель преломления больше единицы, т.е.
фазовая скорость волны V=c/n меньше скорости света в пустоте. Это озна-
чает, что измененная средой волна отстает по фазе от падающей (первич-
ной).
      Если ω>ωо , то n< 1 и фазовая скорость света в среде оказывается
больше скорости света в вакууме, т.е. измененная средой волна по фазе опе-