Волновая и квантовая оптика. Задера С.Я - 73 стр.

     Оптически прозрачные среды немагнитны: μ ≈ 1, следовательно,

n = ε . Для воды ε = 81 , в то же время для нее n=1,33. «Противоречие» в
теории Максвелла появилось из-за пренебрежения явлением дисперсии.
     Относительная диэлектрическая проницаемость ε , как и n, должна
зависеть от частоты ν переменного электромагнитного поля. Большая
величина ε     в электростатическом поле обусловлена ориентационной
поляризацией молекул. В переменном электромагнитном поле молекулы не
могут мгновенно изменить свою ориентацию, так как их момент инерции
отличен от нуля. В силу большой частоты световой волны, проходящей через
оптически прозрачную среду, поляризация молекулы вещества обусловлена
смещением электронов, наиболее слабо связанных с ядрами атомов. Эти
электроны называются оптическими.
     Из курса электричества известно, что
                                             P
                                ε =1+ χ =        ,                   (65)
                                            ε0 E
     где χ - диэлектрическая восприимчивость среды, P – проекция вектора
поляризации на направление вектора напряженности электрического поля E.
     Для простоты будем считать молекулы одноатомными.
                                    P = n0 p ,
     где n0 - число атомов в единице объема,
     р – наведенный дипольный момент атома.
     В первом приближении можно считать, что величина дипольного
момента атома определяется смещением оптических электронов.
     Для атомов с одним оптическим электроном:
                               p = −ez , P = −n0ez,
     где z – смещение электрона под действием электрического поля
световой волны.
                                           ur  ur
     Знак минус введен потому, что векторы p и P противоположны по
направлению.

                                   - 73 -