|
электронной теории строения вещества. Он показал, что ..., а ε - тоже зависит от частоты.
Для видимого света ν ≈ 1015 Гц существует только поляризация электрически упругого смещения. Смещаются в основном валентные электроны. В процессе вынужденных (под действием падающей световой волны) колебаний электронов с частотой ν (частота вынуждающей силы) периодически изменяются дипольные электрические моменты атомов, частота которых тоже равна ν. Среднее расстояние между атомами вещества много меньше протяженности одного цуга волн. Следовательно, вторичные волны, излучаемые большим числом соседних атомов, когерентны как между собой, так и с первичной волной. При сложении этих волн они интерферируют, в результате этой интерференции и получаются все наблюдаемые оптические явления, связанные со взаимодействием света с веществом. Фаза вторичной волны другая (сказывается запаздывание смещения электрона - смещение происходит только при достижении определенной величины электрического поля), но разность фаз первичной и вторичной волн постоянна. Скорость распространения фронта волны (фазовая скорость) зависит от результата сложения, т.е. от фазы результирующей волны.
В однородном изотропном веществе в результате интерференции образуется проходящая волна, направление распространения которой совпадает с направлением первичной волны.
В оптически неоднородной среде (с разным n), сложение первой и второй волн приводит к рассеянию света.
При падении света на границу раздела двух сред, в результате интерференции возникает не только проходящая (преломленная), но и отраженная волна. Отражение происходит не от геометрической поверхности раздела, а от более или менее значительного слоя частиц среды, прилегающих к границе раздела.
Мы рассмотрим только элементарную теорию дисперсии в однородном изотропном диэлектрике. Найдем интересующую нас зависимость n = n(ω), где ω - циклическая частота колебаний.
Известно, что диэлектрическая проницаемость вещества
...
где Е - мгновенное значение напряженности электрического поля световой волны; χ - диэлектрическая восприимчивость среды; Р - вектор поляризации (в данном случае - его проекция на направление внешнего поля E), мы называли его электрическим моментом единицы объема.
|
