Medio óptico

Medio a través del cual se propagan las ondas electromagnéticas

En óptica , un medio óptico es un material a través del cual se propagan la luz y otras ondas electromagnéticas . Es una forma de medio de transmisión . La permitividad y la permeabilidad del medio definen cómo se propagan las ondas electromagnéticas en él.

Propiedades

El medio óptico tiene una impedancia intrínseca , dada por

η = mi incógnita yo y {\displaystyle \eta ={E_{x} \sobre H_{y}}}

donde y son el campo eléctrico y el campo magnético , respectivamente. En una región sin conductividad eléctrica , la expresión se simplifica a: mi incógnita Estilo de visualización E_{x}} yo y Estilo de visualización H_{y}}

η = micras mi   . {\displaystyle \eta ={\sqrt {\mu \over \varepsilon }}\ .}

Por ejemplo, en el espacio libre la impedancia intrínseca se denomina impedancia característica del vacío , denotada Z 0 , y

O 0 = micras 0 mi 0   . {\displaystyle Z_{0}={\sqrt {\mu _{0} \over \varepsilon _{0}}}\ .}

Las ondas se propagan a través de un medio con velocidad , donde es la frecuencia y es la longitud de onda de las ondas electromagnéticas. Esta ecuación también se puede expresar en la forma do el = no la {\displaystyle c_{w}=\nu \lambda } no {\estilo de visualización \nu} la {\estilo de visualización \lambda}

do el = ω a   , {\displaystyle c_{w}={\omega \sobre k}\ ,}

donde es la frecuencia angular de la onda y es el número de onda de la onda. En ingeniería eléctrica , el símbolo , llamado constante de fase , se utiliza a menudo en lugar de . ω {\estilo de visualización \omega} a {\estilo de visualización k} β {\estilo de visualización \beta} a {\estilo de visualización k}

La velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas en el espacio libre , un estado de referencia estándar idealizado (como el cero absoluto para la temperatura), se denota convencionalmente por c 0 : [1]

do 0 = 1 mi 0 micras 0   , {\displaystyle c_{0}={1 \sobre {\sqrt {\varepsilon _{0}\mu _{0}}}}\ ,}
donde es la constante eléctrica y es la constante magnética . mi 0 {\displaystyle \varepsilon _{0}}   micras 0   {\displaystyle ~\mu _{0}\ }

Para una introducción general, véase Serway [2]. Para un análisis de los medios sintéticos, véase Joannopoulus. [3]

Tipos

  1. Medio homogéneo vs. medio heterogéneo
  2. Medio transparente vs. cuerpo opaco

Véase también

Notas y referencias

  1. ^ Con ISO 31-5 , NIST y BIPM han adoptado la notación c 0 .
  2. ^ Raymond Serway y Jewett J (2003). Física para científicos e ingenieros (6.ª ed.). Belmont, CA: Thomson-Brooks/Cole. ISBN 0-534-40842-7.
  3. ^ John D Joannopouluos; Johnson SG; Winn JN; Meade RD (2008). Cristales fotónicos: moldeando el flujo de luz (2.ª ed.). Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-12456-8.
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