Волновая и квантовая оптика. Задера С.Я - 72 стр.

UptoLike

Рубрика: 

- 72 -
2ω= πν, волновое число
2 n
k
c
ω
πν
==
υ
, так что 2dd
ω
ν,
2
()
dn
dk nd d
cd
π
+νν
ν
, а групповая скорость
2
2
()1
dd c
u
dn dn dn
dk
nd d n
cd dnd
ωπν υ
== = =
πν
ν+ν ν +
ν
νν
.(64)
При нормальной дисперсии
0
dn
d
>
ν
, а значит u
<
υ. При аномальной
дисперсии
0
dn
d
<
ν
, следовательно, u и, в частности, если 1
dn
n
d
<
ν
, то
uc> .
Однако согласно теории относительности скорость распространения
светового сигнала в любом веществе не может превосходить скорость света в
вакууме. Поэтому полученный результат свидетельствует лишь о том, что в
области аномальной дисперсии скорость группы волн не совпадает со
скоростью переноса энергии группой волн. Это происходит потому, что
вблизи полос поглощения дисперсия света
в веществе настолько велика, что
«форма» сигнала быстро изменяется по мере его распространения в
веществе, то если изменяется распределение амплитуды и энергии по длине
сигнала.
10.3 Элементарная теория дисперсии
Дисперсия света может быть объяснена на основе электромагнитной
теории и электронной теории вещества. Классическая теория дисперсии была
разработана только после создания Лоренцем электронной теории строения
вещества.
Из теории Максвелла следует, что абсолютный показатель преломления
равен
n
=
εμ
                                                 ω 2πνn
        ω = 2πν ,   волновое    число    k=        =    ,   так   что   d ω = 2πd ν ,
                                                 υ   c
       2π           dn
dk =      (nd ν + ν    d ν) , а групповая скорость
        c           dν
             dω        2πd ν              c         υ
        u=      =                    =         =          .(64)
             dk 2π (nd ν + ν dn d ν ) n + ν dn 1 + ν ⋅ dn
                  c          dν             dν     n dν
                                        dn
        При нормальной дисперсии           > 0 , а значит u < υ . При аномальной
                                        dν
               dn                                                       dn
дисперсии         < 0 , следовательно, u > υ и, в частности, если n + ν    < 1, то
               dν                                                       dν
u >c.
        Однако согласно теории относительности скорость распространения
светового сигнала в любом веществе не может превосходить скорость света в
вакууме. Поэтому полученный результат свидетельствует лишь о том, что в
области аномальной дисперсии скорость группы волн не совпадает со
скоростью переноса энергии группой волн. Это происходит потому, что
вблизи полос поглощения дисперсия света в веществе настолько велика, что
«форма» сигнала быстро изменяется по мере его распространения в
веществе, то если изменяется распределение амплитуды и энергии по длине
сигнала.


                         10.3 Элементарная теория дисперсии


        Дисперсия света может быть объяснена на основе электромагнитной
теории и электронной теории вещества. Классическая теория дисперсии была
разработана только после создания Лоренцем электронной теории строения
вещества.
        Из теории Максвелла следует, что абсолютный показатель преломления
равен
                                          n = εμ

                                        - 72 -