В моем курсе оптики мы наблюдали, что в некоторых приложениях, таких как призменная связь мод в оптическом волноводе, связь между двумя волноводами, нарушенное полное внутреннее отражение (или нарушенное внутреннее отражение) в спектроскопии, часть интенсивности падающей волны уходит из одной среды в другую через поверхность, имеющую полное внутреннее отражение. Это потому, что вне этой поверхности у нас есть затухающая волна, электрическое поле которой стремится к нулю как экспоненциальная функция. Несмотря на это, в другой части курса мы показали (как это было сделано, например, в Педротти и др., «Введение в оптику»), что это экспоненциальное электрическое поле перпендикулярно границе раздела, поэтому вектор Пойнтинга параллелен на поверхность. Это означает, что передача энергии из первой среды во вторую невозможна, так как в этом направлении нет потока вектора Пойнтинга. Следовательно, как мы можем получить эффекты связи, описанные ранее? Я думаю, что есть что-то неправильное (или, по крайней мере, не всегда правильное) в выводе о мимолетном поле, но я не могу придумать, что это может быть.
РЕДАКТИРОВАТЬ (23 декабря 2016 г.):
Поискав в сети, я нашел эту страницу: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Surface_plasmon , в которой у нас есть это приложение: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Surface_plasmon_resonance . Я не думаю, что это именно мой случай, но поскольку я еще не изучал их в своем курсе, я не могу их полностью понять. Может ли это быть возможным объяснением моей проблемы? Почему?
РЕДАКТИРОВАТЬ (26 декабря 2016 г.):
Пытаясь решить свой вопрос, я нашел страницу Википедии о ближнем поле и дальнем поле в электромагнитных волнах , и в разделе «Характеристики ближнего поля» есть описание некоторых эффектов в области ближнего поля. Эти эффекты такие же, как у меня? Есть ли способ исследовать их более математически, чем это делается там? Может ли кто-нибудь предложить какую-то ссылку? Есть ли способ объяснить их в классической физике или единственный способ сделать это (как кажется на этой странице, если это мой случай) — это использовать виртуальные фотоны в квантовой теории поля?
Согласно книге «Принципы оптики» Борна и Вольфа, электрическое поле не перпендикулярно границе раздела при полном внутреннем отражении, и нормальная к границе компонента вектора Пойнтинга не обращается в нуль. Исчезает усредненная (за период) нормальная составляющая вектора Пойнтинга. В случае нарушенного полного внутреннего отражения (то есть, если толщина слоя с более низким коэффициентом преломления конечна), усредненная нормальная составляющая вектора Пойнтинга не обращается в нуль, согласно комментарию @fffred.
фффред
Джеки
Руслан