الوسائط البصرية

في علم البصريات ، الوسط البصري هو مادة تنتشر من خلالها الموجات الضوئية وغيرها من الموجات الكهرومغناطيسية . وهو نوع من أوساط النقل . وتحدد سماحية ونفاذية هذا الوسط كيفية انتشار الموجات الكهرومغناطيسية فيه.

ملكيات

للوسط البصري مقاومة داخلية ، تُعطى بالعلاقة التالية:

η=هـxحy{\displaystyle \eta ={E_{x} \over H_{y}}}

أينهـx{\displaystyle E_{x}}وحy{\displaystyle H_{y}}يمثلان المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي على التوالي. في منطقة لا يوجد بها موصلية كهربائية ، يتبسط التعبير إلى:

η=με .{\displaystyle \eta ={\sqrt {\mu \over \varepsilon }}\ .}

فعلى سبيل المثال، في الفضاء الحر، تُسمى المعاوقة الذاتية بالمعاوقة المميزة للفراغ ، ويُرمز لها بـ Z₀ ، و

Z0=μ0ε0 .{\displaystyle Z_{0}={\sqrt {\mu _{0} \over \varepsilon _{0}}}\ .}

تنتشر الموجات عبر وسط ما بسرعةجw=νλ{\displaystyle c_{w}=\nu \lambda }، أينν{\displaystyle \nu } التردد وλ{\displaystyle \lambda }يمثل طول موجة الموجات الكهرومغناطيسية. ويمكن كتابة هذه المعادلة أيضًا على الصورة التالية:

جw=ωك ،{\displaystyle c_{w}={\omega \over k}\ ,}

أينω{\displaystyle \omega }هي التردد الزاوي للموجة وك{\displaystyle k}هو العدد الموجي للموجة. في الهندسة الكهربائية ، يُرمز له بالرمز λ.β{\displaystyle \beta }يُستخدم غالبًا ما يُطلق عليه ثابت الطور بدلاً منك{\displaystyle k}.

سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية في الفضاء الحر ، وهي حالة مرجعية قياسية مثالية (مثل الصفر المطلق لدرجة الحرارة)، يرمز لها اصطلاحًا بـ c 0 : [ 1 ]

ج0=1ε0μ0 ،{\displaystyle c_{0}={1 \over {\sqrt {\varepsilon _{0}\mu _{0}}}}\ ,}
أينε0{\displaystyle \varepsilon _{0}}هو الثابت الكهربائي و μ0 {\displaystyle ~\mu _{0}\ }هو الثابت المغناطيسي .

للحصول على مقدمة عامة، انظر سيرواي [ 2 ] ولمناقشة الوسائط الاصطناعية، انظر يوانوبولوس. [ 3 ]

انظر أيضاً

ملاحظات ومراجع

  1. مع ISO 31-5 ،اعتمدت NIST و BIPM الترميز c 0 .
  2. ريموند سيرواي وجويت ج (2003). الفيزياء للعلماء والمهندسين ( الطبعة السادسة). بلمونت، كاليفورنيا: تومسون-بروكس/كول. ISBN  0-534-40842-7.
  3. جون د. جوانوبولوس؛ جونسون إس جي؛ وين جيه إن؛ ميد آر دي (2008). البلورات الضوئية : تشكيل تدفق الضوء ( الطبعة الثانية). برينستون، نيوجيرسي: مطبعة جامعة برينستون. ISBN   978-0-691-12456-8.