Рубрика:
Явления, обусловленные зависимостью показателя преломления n от частоты (кру-
говой частоты ω или длины волны λ) света, называются дисперсией света.
Для тех областей спектра, для которых данное вещество прозрачно, наблюдается
уменьшение показателя преломления с увеличением λ. Такая дисперсия называется нор-
мальной. В тех областях спектра, где вещество обладает сильным поглощением, наблюда-
ется обратный ход дисперсионной кривой, то есть показатель преломления увеличивается
с увеличением длины волны λ. Такая дисперсия называется аномальной.
Дисперсия света может быть объяснена на основе электромагнитной теории и элек-
тронной теории вещества. Для этого нужно рассмотреть процесс взаимодействия света с
веществом. Движение электрона в атоме подчиняется законам квантовой механики. Одна-
ко, для качественного понимания многих оптических явлений, достаточно ограничиться
гипотезой о существовании внутри атомов электронов, связанных квазиупруго. Будучи
выведенными из положения равновесия, такие электроны начнут колебаться, постепенно
теряя энергию колебаний на излучение электромагнитных волн, и в результате колебания
станут затухающими. Затухание можно учесть, введя “силу трения излучения”.
При прохождении через вещество электромагнитной волны каждый внешний элек-
трон атома оказывается под воздействием лоренцевой силы:
[
]
BvEqF
r
r
r
r
,+= (1)
(заряд электрона будем обозначать q).
Сила, обусловленная действием магнитного поля (второе слагаемое в правой части
уравнения (1)), значительно меньше, чем сила, действующая со стороны электрического
поля (первое слагаемое) (см. литературу [1], § 144), поэтому можно считать, что при про-
хождении через вещество плоской электромагнитной волны электрон находится под дей-
ствием силы:
).( kxtqEF −ω= cos
0
(2)
Здесь
0
E – амплитуда напряженности электрического поля волны,
ω – круговая частота световых колебаний,
x – направление распространения волны,
λ
π
=
2
k – волновое число.
Выражение (2) удобно записать в комплексной форме:
.
0
)( kxti
eqEF
−ω
= (3)
