相速度

2021-04-22 13:37:13 浏览:577

定义

相位波前在介质中传播的速度。

光的线速度是相位波前在介质中传播的速度。它与波数和(角)光频率有关:

真空中的相速度为c = 299 792 458 m/s,与光频率无关,并且与群速度相等。在普通介质中,相速度减小的因为为n,称为折射率,折射率是与频率有关的。在可见光区域,普通的透明晶体和玻璃的折射率在1.4-2.8之间。半导体的折射率更大。

在X射线区域,折射率会稍小于1,这时对应的相速度略大于真空光速。当原子在可见光谱区域发生光学共振时也会产生类似的效应。但是不能超光速传输信息或者违背因果规律。

有时相速度方向与能流方向相反。这种现象会发生在负折射率介质中,可以采用光子超材料来实现。

通常需要考虑平面波的相速度,因此其波前移动的方向垂直于其指向。聚焦的激光光束由于存在古依相移,所以其相位波前比焦点移动的稍快。

参阅:光速、折射率、群速度、色散

基础光学

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