• Швидкість розповсюдження електромагнітних хвиль у вакуумі та речовині. Показник заломлення

З рівнянь Максвела випливає, що швидкість розповсюдження електромагнітних хвиль у вакуумі повинна бути пов’язана зі сталими наступним чином:

(3.11.13)

яку у фізиці називають швидкістю світла. Оскільки світло є електромагнітною хвилею певних частот, як це викладено у попередньому параграфі, фізичний зміст такої назви для константи виявляється доволі прозорим.

Фізичний вакуум не має дисперсії – електромагнітні хвилі різної довжини та частоти розповсюджуються в ньому з однаковою швидкістю (3.11.13).

Швидкість світла у середовищі відрізняється від швидкості у вакуумі. Згідно з електромагнітною теорією світла маємо для швидкості у середовищі:

(3.11.14)

де через ми позначили величину, яка визначається електричною та магнітною проникливостями середовища, тобто його реакцією на зовнішнє електромагнітне поле:

(3.11.15)

Як видно з останнього виразу, безрозмірний показник заломлення , з одного боку показує відношення швидкості світла у вакуумі до швидкості світла у середовищі, а з іншого — характеризує електромагнітні властивості середовища розповсюдження. Зауважимо, що цей показник точно дорівнює одиниці лише для вакууму, а для реальних середовищ він завжди більший одиниці. Що означає, що швидкість розповсюдження ЕМ-хвиль у середовищах (речовині) завжди менша від швидкості у вакуумі.

Помітимо також, що реальні середовища демонструють дисперсію: швидкість розповсюдження ЕМ-хвиль, отже, й показник заломлення залежить від їх довжини: , на відміну від вакууму.

Рекомендована література:

1. Савельев И.В. Курс общей физики. Том II. Электричечтво – М.: Наука, 1988 – с.11-34.

2. Кучерук І.М., Горбачук І.Т. Загальна фізика: Електрика і магнетизм. – К.: Вища шк., 1995. – с.3-26.

3. Бушок Г.Ф., Левандовський В.В., Півень Г.Ф. Курс фізики. Кн. 1. Фізичні основи механіки. Електрика і магнетизм. – К.: Либідь, 2001. – с.220-230.

4. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: – М.: Высш.шк.., 1989. – с.154-162.

5. Калашников С.Г. Электричество. – М.:Наука, 1985. – 576 С.

Факультет машинобудування
Лектор Дон Н.Л.		стор. 6 з 6