Математическое моделирование и методы расчета оптических наноструктур. Ловецкий К.П - 16 стр.

UptoLike

16
В диэлектрической среде в отсутствие дисперсии, когда
и
являются вещественными постоянными величинами, эту величину можно
рассматривать как изменение электромагнитной энергии имеющей
22
1
8
U E H


(1.25)
термодинамический смысл [1]. При наличии дисперсии такое толкование
уже невозможно.
Выражение для дисперсии энергии для монохроматического
электромагнитного поля можно написать также в виде [1]:
22
'' ''
4
Q E H


, (1.26)
где
E
и
H
вещественные напряженности поля, а черта означает
усреднение по времени.
Можно получить также формулу, определяющую диссипацию
энергии в немонохроматическом поле, достаточно быстро обращающемся
в нуль при
t 
. В этом случае имеет смысл рассматривать диссипацию
не в единицу времени, а за все время существования поля.
А именно можно получить соотношение:
22
1
Q '' | | '' | |
42
d
dt E H

 


 




(1.27)
(интеграл от

до
может быть заменен удвоенным интегралом от
0
до
).
Полученные формулы показывают, что поглощение (диссипация)
энергии определяется мнимыми частями
и
; о двух членах в (1.26)
говорят соответственно как об электрических и магнитных потерях. В силу
закона возрастания энтропии эти потери имеют вполне определенный знак:
диссипация энергии сопровождается выделением тепла, т. е. всегда
Q>0
.
Отсюда следует, что мнимые части
и
всегда положительны:
'' 0, '' 0


(1.28)