光学媒体

光学において、光学媒質とは、光やその他の電磁波が伝搬する物質のことである。これは伝送媒体の一種である。媒質の誘電率と透磁率によって、電磁波の伝搬様式が決まる。

光学媒体は、次の式で表される固有インピーダンスを持つ。

${\displaystyle \eta ={E_{x} \over H_{y}}}$

どこ${\displaystyle E_{x}}$そして${\displaystyle H_{y}}$はそれぞれ電場と磁場を表す。電気伝導率のない領域では、式は次のように簡略化される。

${\displaystyle \eta ={\sqrt {\mu \over \varepsilon }}\ .}$

例えば、自由空間では、固有インピーダンスは真空の特性インピーダンスと呼ばれ、Z ₀と表記されます。

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

波は速度を持って媒質中を伝播する${\displaystyle c_{w}=\nu \lambda }$、 どこ${\displaystyle \nu }$ 周波数と​${\displaystyle \lambda }$は電磁波の波長です。この式は、次の形式で表すこともできます。

${\displaystyle c_{w}={\omega \over k}\ ,}$

どこ${\displaystyle \omega }$は波の角周波数であり、${\displaystyle k}$は波の波数です。電気工学では、記号は${\displaystyle \beta }$位相定数と呼ばれる は、 の代わりによく使われます。${\displaystyle k}$。

自由空間における電磁波の伝搬速度は、理想化された標準参照状態（温度の絶対零度など）において、慣習的にc ₀で表される。^{[ 1 ]}

${\displaystyle c_{0}={1 \over {\sqrt {\varepsilon _{0}\mu _{0}}}}\ ,}$

どこ$\displaystyle \varepsilon _{0}}$は電気定数であり、${\displaystyle ~\mu _{0}\ }$は磁気定数です。

一般的な紹介については、Serway ^{[ 2 ]}を参照してください。合成媒体についての議論については、Joannopoulus ^{[ 3 ]を参照してください。}

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