光學介質

光學介質指的是电磁波可在其中傳遞的材料,電容率\varepsilon 與磁導率\mu是材料的特性指標。光在各個不同材料的傳遞特性,如內部阻抗、速率等,通常都可用電容率與磁導率表示。

材料的內部阻抗可用下式表示:

:\eta = {E_x \over H_y}

其中E_x與H_y分別是電場與磁場。

在絕緣體中,可以簡化如下:

:\eta = \sqrt{\mu \over \varepsilon}\ .

舉例來說,真空的內部阻抗被稱為自由空間阻抗,以Z0表示:

:Z_0 = \sqrt{\mu_0 \over \varepsilon_0}\ .

波在介質中傳遞的速率可表示為c_w = \nu \lambda ,其中\nu是電磁波的頻率,\lambda是波長。這個式子也可改寫成:

: c_w = {\omega \over k}\ ,

其中\omega是角頻率,k是波數(在電機工程學中常以相常數\beta代表)。

真空中的電磁波傳遞速率是一個標準值,習慣寫作c0:

:c_0 = {1 \over \sqrt{\varepsilon_0 \mu_0}}\ ,

其中\varepsilon_0是真空的電容率而~ \mu_0 \ 是磁導率。

參閱
Serway For a discussion of man-made media, see Joannopoulus.

參考文獻

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