Я прочитал в книге об оптических волокнах, что разные спектральные компоненты светового импульса, передаваемого по волокну, распространяются с разными скоростями из-за зависимости показателя преломления от длины волны. Кто-нибудь может это объяснить? Почему показатель преломления кремнезема зависит от длины волны/частоты волны?
Фундаментальная причина зависимости показателя преломления от длины волны ( ), фактически фундаментальное описание самого преломления, является областью квантовой теории поля и находится за пределами моего понимания. Надеюсь, кто-то еще может дать ответ по этому вопросу.
Однако я могу заявить, что не только кварц имеет зависимость от длины волны. . На самом деле каждый материал имеет некоторую зависимость от длины волны, и это свойство называется дисперсией . В оптических материалах дисперсионная кривая очень хорошо аппроксимируется уравнением Селлмейера :
обычно принято , где и измеряются экспериментально. Насколько мне известно, это уравнение не выведено из теории; это полностью эмпирически.
При условии, что электронные и атомные лучи также преломляются, кажется, что это свойство частицы. Скорость обратно пропорциональна массе / размеру частицы для конкретной среды. Фотон ведет себя как частица в этом эффекте. Масса определяется уравнением де Бройля: m=hv/c^2, v=частота
Тобиас Кинцлер