ОПТИКА

Элементы оптики электропроводящих сред

Математический формализм, развитый для оптики диэлектриков может использоваться и для описания распространения света в средах, проводящих электрический ток. Соответствующий переход осуществляется формальным путем добавления к диэлектрической проницаемости вещества чисто-мнимой добавки, пропорциональной его проводимости. В результате диэлектрическая проницаемость проводников и их показатель преломления оказываются комплексными, что автоматически означает сильное поглощение света в проводящих средах.

3-5

Уравнения Максвелла в случае распространения света в средах с электропроводностью могут быть сведены к уравнениям, описывающим распространение света в диэлектриках путем введения обобщенной комплексной диэлектрической проницаемости.

3-5

Классическая микроскопическая теория показателя преломления для проводящих сред может быть получена из теории показателя преломления газа атомов Томсона, к которых отсутствует квазиупругая сила, удерживающая электроны в атомах.

4-5

Отражение и преломление света на границе вакуум- металл может быть описано при помощи формул Френеля, выведенных для не поглощающих диэлектриков, в которые следует подставлять комплекснозначный показатель преломления для проводящей среды. При отражении от металла линейно поляризованной электромагнитной волны возникает волна эллиптической поляризации. Преломленная волна в металле затухает на расстояниях порядка длины волны.

4-5

Идеальная плазма (газ свободных зарядов, радиационным затуханием движения которых можно пренебречь) пропускает электромагнитные волны высокой частоты (превышающей частоту собственных колебаний плазмы) и полностью отражает низкочастотное электромагнитное излучение.

5

В идеальной плазме в случае совпадения частоты падающей из вакуума электромагнитной волны с собственной частотой колебаний плазмы возможно существование продольных электромагнитных волн.

Задачи для самостоятельного решения

To be continued...