Диэлектрическая проницаемость и показатель преломления

В случае однородной среды рядом расположенные малые объемы среды становятся при воздействии электромагнитной волны источниками вторичных волн одинаковой интенсивности. Это означает, что они приобретают под действием переменного поля электромагнитной волны равные между собой электрические моменты, изменением которых во времени и вызывается вторичное излучение. Но величина суммарного электрического момента определяет собой диэлектрическую проницаемость и показатель преломления среды. Таким образом, если показатель преломления для разных участков среды имеет одинаковое значение, такая среда является оптически однородной. Отсюда следует, что при постоянном [c.111]

Диэлектрическая проницаемость и показатель преломления некоторых неполярных твердых диэлектриков при температуре 20 С [c.26]

В отсутствие электрического поля дипольные моменты полярных молекул изотропной среды ориентируются в пространстве по всем направлениям и притом хаотически. В этом случае среда никакой электрической поляризацией не обладает. При наложении электрического поля оно стремится ориентировать дипольные моменты молекул вдоль поля, причем эта ориентация постоянно нарушается из-за теплового движения. В результате в среде возникает электрическая поляризация (см. т. П1, 36). Если электрическое поле меняется во времени с частотой со, то с той же частотой будет меняться эта ориентационная поляризация и обусловленная ею диэлектрическая проницаемость среды. Амплитуды вынужденных вращений полярных молекул зависят от частоты со приложенного электрического поля. С этим связана дисперсия вращательной части диэлектрической проницаемости и показателя преломления. [c.525]

При низких напряженностях поля или низких плотностях фотонных потоков, характерных для обычных некогерентных источников света, диэлектрическая проницаемость, или показатель преломления большинства диэлектриков, почти постоянна и не зависит от напряженности поля. При очень высоких л е напряженностях поля или плотностях фотонных потоков, которые можно получить при помощи лазеров большой мощности, картина меняется и в поляризуемости среды приходится учитывать члены более высоких порядков. Возникающие при этом нелинейные эффекты вызвали живой интерес и большую активность ученых — теоретиков и экспериментаторов, и число публикаций по Данному вопросу возрастает колоссальными темпами [116— 120]. Исследования таких эффектов быстро прошли путь от первого слабого обнаружения второй гармоники рубинового лазера в 1961 г. до весьма эффективного (10—30%) преобразования в частоты второй гармоники, обнаружения третьих гармоник и постоянной составляющей (оптическое выпрямление), вынужденного комбинационного рассеяния и создания лазеров на основе целого ряда многочастотных параметрических эффектов [121]. [c.130]

Влияние электрического поля на поляризуемость диэлектрического материала обычно выражают с помощью относительной диэлектрической постоянной или диэлектрической проницаемости среды. Показатель преломления, обусловленный поляризацией материала на высоких частотах, может быть легко связан с диэлектрической проницаемостью материала на этих частотах. Как известно из теории электромагнитных волн, фазовая скорость электромагнитных волн, распространяющихся в среде, имеющей относительную магнитную проницаемость fir и относительную диэлектрическую проницаемость е , определяется выражением [c.46]

Осталось решить задачу о зависимости скорости распространения световой волны в -анизотропной среде, а следовательно, и показателя преломления анизотропной среды от ее конкретных свойств, определяемых главными значениями диэлектрической проницаемости Ву, Sy и е,.. С этой целью составим уравнение, определяющее фазовую скорость (или аналогичным путем скорость по лучу) распространения световой волны в анизотропной среде в зависимости от направления N. [c.251]

Прежде всего заметим, что в данном случае диэлектрическая проницаемость оказывается комплексной величиной. Следовательно, комплексным должен быть и показатель преломления [c.150]

Оптически анизотропия среды характеризуется различной по разным направлениям способностью среды реагировать на действие падающего света. Реакция эта состоит в смещении электрических зарядов под действием поля световой волны. Для оптически анизотропных сред величина смещения в поле данной напряженности зависит от направления, т. е. диэлектрическая проницаемость, а следовательно, и показатель преломления среды различны для разных направлений электрического вектора световой волны. Другими словами, показатель преломления, а следовательно, и скорость света зависят от направления распространения световой волны и плоскости ее поляризации. Поэтому для анизотропной среды волновая поверхность, т. е. поверхность, до которой распространяется за время t световое возбуждение, исходящее из точки L, отлична от сферической, характерной для изотропной среды, где скорость распространения V не зависит от направления. [c.497]

Не останавливаясь на решении этого уравнения (см. упражнение 208), укажем лишь, что, так же, как и в случае распространения света в металлах, здесь следует ввести комплексную диэлектрическую проницаемость и комплексный показатель преломления п = п I — ix). Здесь п — действительная часть показателя преломления, определяющая фазовую скорость волны, а х (или пх) — показатель поглощения, характеризующий убывание амплитуды плоской волны, распространяющейся вдоль г [c.556]

В выражении (21.11) диэлектрическая проницаемость е (а следовательно, и показатель преломления п) является величиной комплексной. Рассмотрим случай, когда уы< (сйц—со ), тогда (21.11) примет вид [c.92]

Диэлектрическая проницаемость и в этом случае является величиной комплексной. Следовательно, комплексным должен быть и показатель преломления п = п—шх = = (1— я), у которого, как известно (см. 16.6), действительная часть п характеризует преломление электромагнитной волны, а мнимая часть 1пу, описывает поглощение волны. [c.96]

Исходя из химического состава стекла, по формулам (2) или (5) можно рассчитать его плотность, по формуле (3) — удельную теплоемкость, а коэффициент теплового расширения и показатель преломления стекла рассчитывают по формулам (1) или (4), причем последняя используется также для расчета диэлектрической проницаемости, средней дисперсии (n . — п ) и поверхностного натяжения (при 1300 С) стекла. [c.447]

Второе обстоятельство связано с влиянием рода топлива на величину электропроводности а и диэлектрической проницаемости и золы. Изменения а и х, золы в зависимости от рода топлива ведут к соответствующим изменениям комплексного показателя преломления золовых частиц т, а следовательно, и суммарной ослабляющей способности запыленного потока. [c.71]

Распространение радиоволн в тропосфере. Тропосфера — область атмосферы, расположенная между поверхностью Земли и тропопаузой, в к-рой темп-ра воздуха обычно убывает с высотой (в тропопаузе темп-ра с высотой увеличивается). Высота тропопаузы на земном шаре неодинакова, над экватором она больше, чем над полюсами, а в средних широтах, где существует система сильных западных ветров, изменяется скачкообразно. Тропосфера состоит из смеси нейтральных молекул и атомов газов, входящих в состав сухого воздуха, и паров воды. Диэлектрическая проницаемость, а следовательно, и показатель преломления газа, не содержащего свободных электронов и ионов, обусловлены дополнительными полями, создаваемыми смещением электронов в молекулах (поляризация сухого воздуха) я ориентацией полярных молекул (па-рь1 воды) под действием электрич. поля волны. [c.257]

Рассмотрим слоистую волноводную структуру (рис. 11.2) с металлической подложкой (среда III). Показатель преломления металлической подложки является комплексной величиной. Например, комплексные показатели преломления меди, золота и серебра при X = 6328 А равны соответственно = 0,16 - г3,37 0,16 - /3,21 и 0,067 - /4,05. Коэффициенты отражения этих металлических поверхностей крайне высоки (почти 100%), особенно при скользящем падении (в 90°), вследствие большой мнимой части (большого коэффициента экстинкции) и малой вещественной части показателя преломления 3. Действительно, если — чисто мнимое число, то волна в среде III всегда затухает. Коэффициент отражения света от такой идеальной металлической поверхности всегда равен 100% независимо от угла падения и состояния поляризации. Таким образом, идеальный металл, подобный этому, может обеспечивать полное отражение, необходимое для локализованного распространения. Среда с чисто мнимым показателем преломления имеет отрицательную диэлектрическую проницаемость и нулевую оптическую проводимость. Для меди, золота и серебра мы имеем соответственно п = -11,33 - /1,08 -10,28 - /1,03 и -16,40 - /0,54. Заметим, что мнимая часть величины п, которая пропорциональна оптической проводимости а, мала для всех трех металлов. [c.511]

Выражение (1.2.3) позволяет выразить диэлектрическую проницаемость е(ы) через диэлектрическую восприимчивость = х1, - и показатель преломления п о)) [c.17]

НЫХ осей по-прежнему совпадает с осью z, две другие совпадают с двумя осями симметрии второго порядка кристалла, повернутыми на угол 1гМ [1 ]. Соответствующие главные диэлектрические проницаемости и Еу можно выразить через обыкновенный показатель преломления Пд, который имеет место в отсутствие напряжения, и амплитуду внешнего поля [c.43]

В турбулентной среде относительная диэлектрическая проницаемость Вг и показатель преломления п меняются от точки к точке и во времени. Однако в общем случае эти изменения нельзя предсказать более того, даже если бы они и были известны, практически невозможно описать их значения во все моменты времени и во всех точках пространства. Поэтому среду необходимо описывать статистически и искать статистические закономерности поведения волны в такой среде. [c.99]

Для завершения расчета надо было бы найти связь между амплитудами и (,. В общем случае это весьма сложная задача, так как дипольный момент атома р определяется не средним макроскопическим полем Е, а микроскопическим полем, действующим на атомы среды. Только для не очень плотных газов (когда п — 1 1> оба поля практически совпадают. Тогда р = Е , где р — поляризуемость атома, связанная с диэлектрической проницаемостью е. и показателем преломления п соотношением [c.428]

Для плазменной частоты со =. сОр диэлектрическая проницаемость Е обращается в нуль. При со > сОр величина е (а с ней и показатель преломления п = уТ) положительна, но меньше единицы. При соС сор диэлектрическая проницаемость е отрицательна, а показатель преломления чисто мнимый, т. е. п = —гх. Поэтому длинные электромагнитные волны (частота которых со < сОр) в плазме распространяться не могут. Они могут проникать только в тонкий поверхностный слой плазмы, испытывая от него полное отражение. Действительно, предположим, что падающая волна поляризована перпендикулярно к плоскости падения. (Случай другой поляризации разбирается так же.) Тогда по формуле Френеля [c.539]

По — показатель преломления в отсутствие электрического поля, Ац — коэффициенты Миллера для квадратичного электрооптического эффекта, е<о — диэлектрическая проницаемость на частоте электрического поля ш Дисперсия диэлектрической проницаемости и показателя преломления обусловливает дисперсию квадратичных электрооп-тических коэффициентов. При поляризации 6,6 мкКл/см происходит линеаризация квадратичного электрооптического эффекта в кристаллах PMN. Линейные электрооп-тические коэффициенты можно представить выражением [c.92]

Физические свойства оксидных пленок изучали на титаноалюминиевых сплавах. Данные этих исследований в сопоставлении с данными для тантала, алюминия и титана приведены в табл. 43. По значениям величин диэлектрической проницаемости и показателю преломления оксидные пленки на сплаве Т — 30А1 сравнимы с [c.130]

Показатель преломления для рентгеновских лучей. Оценить диэлектрическую проницаемость и показатель преломления металлического натрич для рентгеновских лучен с энергией 10 кэВ. Энергию ионизации электронов считать пренебрежимо малой по сравнению с энергией реитгеиовских фото-яов, т. е. считать, что в этих экспериментах все (а не только валентные) электроны Ка можно рассматривать как свободные. Предположить, что время релаксации т бесконечно. [c.304]

Это соотношение, связывающее частоты продольных и поперечных оптических мод со статической диэлектрической проницаемостью и показателем преломления, называется соотношением Лиддана — Сакса — Теллера. Обратите внимание, что оно полностью следует из той интерпретации, которую формулы [c.171]

Соотношение Лиддана — Сакса — Теллера (27.67) проверялось путем сравнения значений и озг, найденных методом рассеяния нейтронов, с измеренными значениями диэлектрической проницаемости и показателя преломления. В двух щелочно-галоидных соединениях (Nal и КВг) отношения оз /сог и (ео/еоо) / оказались совпадающими с точностью до экспериментальной ошибки измерения (составлявшей несколько процентов) ). [c.172]

Тропосферная рефракция. Радиолуч, проходя через плотные слои атмосферы, изгибается вследствие изменения диэлектрической проницаемости и показателя преломления Ореды с высотой. Диэлектрическая проницаемость [c.265]

Физическая основа самофокусировки или самодефокусировки излучения достаточно проста. Если пучок с неоднородным по поперечному сечению распределением интенсивности (например, гауссов пучок) распространяется по среде, диэлектрическая проницаемость или показатель преломления которой зависит от напряженности поля, то лучи, составляющие этот пучок, в соответствии с законами геометрической оптики будут отклоняться в область большего показателя преломления. В соответствии с этим при дп/д Е >0> и монотонном распределении интенсивности с максимумом на оси происходит отклонение лучей к оси, т. е. самофокусировка излуче- [c.243]

Относительная диэлектрическая проницаемость, квадрат показателя преломления и постоянная решетки для некоторых кристаллов типа МаС1 [c.99]

Напомним некоторые важные соотношения между физическими параметрами, характеризующими электрические свойства сред. Как известно, связь между индукцией и напряженностью электрического поля может быть записана двояко. Относительная диэлектрическая проницаемость е показывает, во сколько раз изменяется поле при попадании в среду В =БобЕ. С другой стороны, поляризация среды описывает аддитивную добавку к внешнему полю В = ЕдЕ + Р. В приближении линейной теории поляризация пропорциональна напряженности поля Р = еоХЕ, где X диэлектрическая восприимчивость. Отсюда находим, что диэлектрическая проницаемость и восприимчивость связаны соотношением е = 1 + %. В свою очередь, диэлектрическая проницаемость определяет показатель преломления среды п = . Таким образом, определив частотную зависимость х легко найти также зависимости е (со) и п (со), то есть закон дисперсии. [c.220]

Согласно выражению (4.5), диэлектрическая проницаемость г. (а следовательно, и показатель преломления) — величина комплексная. Если в (4.5) пололшть у = О, то диэлектрическая проницаемость будет вещественной. Переход от комплексного значения показателя преломления к вещественному означает пре-непрел ение поглощением электромагнитной волны. -Рассмотрим это приближение более подробно [c.142]

Для контроля правильности результатов испытаний свойств продукции механических и физико-химических (плотность, прочностные показатели, температурный коэффициент расщирения, когезия, вязкость, жесткость, среднечисленная молекулярная масса, молекулярно-массовое распределение и др.) тепловых (удельная теплоемкость, коэффициент теплопроводности и др.) электрических (удельное объемное сопротивление, диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, электрическая прочность и др.) прочих характеристик (коэффициент диффузии, растворимость и проницаемость газов, показатель преломления и др.). Для последних задач возможно применение СО свойств, имеющих общее назначение (т. е. для контроля свойств не только каучуков или резин, но и других веществ). Однако нередко особенности агрегатного состояния и условий испытаний вынуждают применять специализированные образцы. [c.55]

При проведении измерений на сверхвысоких частотах необходимо иметь в виду, что для плоского однородного слоя, обладающего потерями, выражения для коэффициентов отражения и прохождения радиоволны при нормальном падении волны представляют собой осциллирующие функции с амплитудой, убывающей по мере возрастания И или отношения ИIX. Период этой функции определяется длиной волны X и показателем преломления измеряемого слоя, а степень убывания - коэффициентом затухания волны. На рис. 23 приведены зависимости коэффициента отражения при малом значении от толщины двух материалов. Как видно, период обратно пропорционален диэлектрической проницаемости измеряемого слоя. Зависимость коэффициента прохождения от толщины для материалов с различным поглощением приведена на рис. 24. Таким образом, при взаимодействии плоской электромагнитной волны с плоским диэлектрическим слоем характер результщ ющего сигнала зависит от вида поляризации, значений 8 и и определяется явлением интерференции падающей и отраженных от границ раздела волн. [c.434]

Значения, указанные в табл. 1.3.2, не согласуются с формулами (13.1.160) 1ли (13.1.24). Нацример, для меди а = 5,14-101 сек , так что для свста с л и-иой волны 5893 А (v - 5 10 e i ) а/у 10 , тогда как, согласно таблице, п к - 1,57. Кроме того, изучение зависимости оптических постоянных от частоты показывает значительно более сложное поведение, чем предсказатюс нашей формулой (см. ниже, рис. 13.3). Таким образом, необходимо сделать заключение, что нян а теория не адекватна, когда ока применяется к излучению в видимой области электромагнитного спектра. Это расхождение между теорией и экспериментом, по-виднмому, не так удивительно, если вспомнить, что даже для прозрачных сред соотноптение, связывающее материальные постоянные с показателем преломления (соотношение Максвелла це п ), имеет ограниченную применимость. Объяснение аналогично данному ранее мы не находим подтверждения предположению, что е, х и о являются действительно постоянными и должны рассматривать их как функции частоты следовательно, и показатель преломления, и показатель поглощения также будут зависеть от частоты. Единственное различие в механизме дисперсии заключается в том, что в прозрачной среде дисперсия связана с вынужденными колебаниями связанных электронов, тогда как в металле она связана с вынужденными колебаниями свободных электроко 5. Мы подробно обсудим это в 13.3 здесь мы отметим лишь, что если интерпретировать е как статическую диэлектрическую проницаемость и а — как статическую проводимость, то можно ожидать, что [c.576]

При заданных частоте ш и направлении распространения может существовать несколько нормальных волн (индекс I), отличающихся своей поляризацией (вектором Ец (о), в)) и показателем преломления 8). Нормальные волиы, которые могут распространяться в данной среде, весьма полно характеризуют электромагнитные свойства этой среды. Однако было бы нерационально, вообще говоря, выбрать именно величины о( и /г, в качестве основных (первичных) характеристик в оптике кристаллов. Такими характеристиками среды являются компоненты комплексного тензора диэлектрической проницаемости [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...