ЧК_МИФ ФАЗОВАЯ И ГРУППОВАЯ СКОРОСТИ

ЧК_МИФ - Многоуровневый интерактивный курс физики (А.С.Чирцов) Раздел: 4 - Оптика Тема: 2 - Электромагнитные аолны в материальных средах Лекция :1- Общие идеи и соотношения Вопрос: 5- ФАЗОВАЯ И ГРУППОВАЯ СКОРОСТИ Уровень сложности: 4- (ИТМО) Обсуждаются особенности распространения света в непоглощающей диспергирующей среде. Мгновенный портрет светового импульса, представляющего собой квазимонохроматическую несущую с медленной огибающей, в начальный момент времени в соответствии с теоремой Фурье может быть разложен на пространственные гармоники.Из-за наличия дисперсии вещественной части показателя преломления каждая гармоника в среде распространяется со своей фазовой скоростью. Последние неизбежно приводит к изменению формы светового импульса по мере его распространения. Показывается, что если закон дисперсии позволяет ограничиться линейными членами разложения в ряд Тейлора зависимости частоты от волнового числа, несущая импульса будет распространяться со скоростью, равные отношения соответствующие частоты к волновому числу, В то время как огибающая будет иметь так называемую групповую скорость, численно равную частные производные частоты по волновому число на пространственной частоте, равной чистоте несущей. Показывается, что в случае разложения зависимости частоты от волнового числа с точностью до квадратичных членов, возникает эффект уширения светового импульса по мере его распространения. Последняя имеет прямое отношение к соотношению неопределённости между координатой и соответствующей проекцией импульса.