Index lomu: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
Bez shrnutí editace značky: možný vandalismus narušen nadpis |
Verze 17234874 uživatele 78.99.84.88 (diskuse) zrušena značka: vrácení zpět |
||
Řádek 54:
[[frekvence|Frekvenčně]] závislý index lomu také popisuje rychlost šíření světla v látce, avšak navíc je třeba rozlišovat mezi fázovou a grupovou rychlostí: zatímco ''[[fázová rychlost]]'' popisuje rychlost šíření [[vlnoplocha|ploch]] se stejnou [[fáze (vlna)|fází]] [[vlnění]], ''[[grupová rychlost]]'' se vztahuje k obálce [[amplituda|amplitudy]], neboli k rychlosti šíření [[signál]]u ([[informace]]).
Fázová rychlost má hodnotu:
:<math>v(\omega) = \frac{c}{n(\omega)}</math>
Řádek 61:
([[jmenovatel]] se také označuje pojmem ''grupový index lomu'').
Grupová rychlost nemůže přesáhnout hodnotu ''c'' ve shodě s [[teorie relativity|teorií relativity]]; v opticky čerpaném prostředí (čerpání typu používaného v [[laser]]ech) však může být záporná. Děje se tak vždy výhradně v oblasti, kde je současně velmi silná absorpce, což vyžadují [[Kramersovy-Kronigovy relace]]. V květnu roku [[2006]] oznámil tým [[Univerzita v Rochesteru|Univerzity v Rochesteru]] ([[Spojené státy americké|USA]]) vedený Robertem Boydem důkaz záporné grupové rychlosti v časopise [[Science]] – experiment prokázal, že se v takovém prostředí světelný puls šíří opravdu pozpátku<ref>[http://www.rochester.edu/news/show.php?id=2544 Light's Most Exotic Trick Yet: So Fast it Goes
Naproti tomu fázová rychlost, která není spojena s přenosem informace, může nabývat téměř libovolných hodnot, vyšších než ''c'' nebo dokonce záporných (viz níže).
=== Imaginární část ===
'''Index absorpce''', κ(ω) udává míru útlumu procházejícího záření v dané látce pohlcením ([[Absorpce světla|absorpcí]]). Lze z něj určit např. absorpční délku ''d<sub>a</sub>(ω)'' pomocí vztahu
:<math>d_a = \frac{c}{2\omega\kappa}</math>.
Urazí-li v dané látce záření o [[úhlová frekvence|úhlové frekvenci]] ''ω'' [[vzdálenost]] ''d<sub>a</sub>'', poklesne jeho [[intenzita vlnění|intenzita]] na hodnotu 1/''[[Eulerovo číslo|e]]'', tj. asi na 36,8 %.
=== Značení ===
Obecně se index lomu značí ''n'', ale protože doopravdy závisí index lomu na vlnové délce právě toho světla, jež se láme, tak se u materiálů většinou index lomu značí ''n'' s dolním indexem, ve kterém je písmenné označení vlnové délky - barvy světla, pro které daný index lomu platí.
Většinou se u materiálů v rychlosti uvádí index lomu ''n''<sub>D</sub>, což je index lomu pro světlo z [[Fraunhoferovy čáry]] D, která odpovídá 589,26 [[Nanometr|nm]] vlnové délky světla (D-linie spektra [[sodík|Na]]).<br />
Další možností měření, která se ještě poměrně často využívá je index lomu pro světlo odpovídající vlnové délce 670,784 3 nm, které se značí ''n''<sub>Li</sub> a jedná se o α-linii spektra [[lithium|Li]].<br />
Lom světla v materiálu může nastávat ve směrech krystalografických os a takto změřené veličiny se pak značí např.: ''n''<sub>D''a''</sub> ''n''<sub>D''b''</sub> nebo ''n''<sub>Li''c''</sub> nebo pokud světlo dopadá na stěnu dvojlomného materiálu, tak dochází k jeho rozdělení na dva paprsky. Jeden z nich se nazývá řádný (''ordinární'') a označuje se ''n''<sub>Dř</sub> nebo ''n''<sub>Liř</sub>, druhý paprsek se nazývá mimořádný (extraordinární) a označuje se ''n''<sub>Dm</sub> nebo ''n''<sub>Lim</sub>, podle toho jakým světlem se látka proměřuje.
== Záporný index lomu ==
Šíření [[elektromagnetické vlnění|elektromagnetických vln]] v látce popisují [[Maxwellovy rovnice]] spolu se vztahy ''D = ε E'', ''B = μ H'' kde ε je komplexní [[permitivita]] a μ magnetická [[permeabilita]]. Záporný lom byl studován šedesátých letech 20. století si [[sovětský svaz|sovětský]] [[fyzik]] V. G. Veselago povšiml, že kromě obvyklých řešení, kdy reálné části ''ε'', ''μ'' a ''n'' jsou kladné, formálně existují i řešení se zápornými hodnotami těchto veličin. Předpověděl tak, že takovýto materiál by měl některé neobvyklé vlastnosti: lom světla by podle [[Snellův zákon|Snellova zákona]] obracel směr šíření paprsků vůči kolmici dopadu a fázová rychlost by byla záporná.
Vytvořit takovou látku ve formě tzv. metamateriálu se podařilo až po roce [[2000]], vždy však jen pro jednu frekvenci vlnění, navíc jen v oblasti [[mikrovlnné záření|mikrovlnného záření]]. Na sestavení podobných metamateriálů pro viditelné světlo pracují v současnosti některé výzkumné týmy; jeho použití by znamenalo významný pokrok v [[optika|optice]], neboť by umožnilo optické zobrazování objektů podstatně menších než vlnová délka použitého světla bez nutnosti používat skenující vlnovodnou sondu (tzv. [[SNOM]]). Nejde však jen o technologický vývoj - stále je potřeba vyřešit koncepční překážky, jako je prostorová disperze (tj. zejm. závislost efektivního indexu lomu na směru šíření) a především silná absorpce světla, která je předpovídána pro všechny struktury dosud navržené z realistických materiálů v optické nebo infračervené oblasti.
== Odkazy ==
=== Reference ===
<references/>
=== Související články ===
* [[Lom světla]]
* [[Snellův zákon]]
* [[Imerzní tekutina]]
| |||