Фазова й групова швидкості світла
ФІЗИКА
Частина 4
ОПТИКА. СПЕЦІАЛЬНА ТЕОРІЯ ВІДНОСНОСТІ
Розділ 14 ШВИДКІСТЬ ПОШИРЕННЯ СВІТЛА. ОСНОВИ СПЕЦІАЛЬНОЇ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ
14.2. Фазова й групова швидкості світла
Під фазовою швидкістю розуміють швидкість поширення фази ідеально монохроматичної хвилі, тобто синусоїдальної хвилі, безмежної в просторі і в часі. Будь-яка інша хвиля не є монохроматичною. Ідеально монохроматичну хвилю здійснити не можна. Насправді ми завжди маємо справу з більш або менш складним імпульсом, що обмежений у просторі та часі. Спостерігаючи
Між груповою швидкістю и і фазовою швидкістю υ, яка визначається відношенням λ/Т (λ – довжина хвилі, Т – період коливань), існує такий зв’язок:
Співвідношення (14.1) називають формулою Релея. Якщо для середовища 
> 0, відбувається нормальна дисперсія. Тоді u < υ, тобто групова швидкість u менша від фазової швидкості υ. Коли ж < 0, то середовищу властива аномальна дисперсія, і u > υ, тобто групова швидкість більша за фазову. В усіх випадках вимірювання швидкості світла мають справу з переривчастими сигналами скінченної тривалості і, отже, визначають групову швидкість. Для вакууму = 0, тобто дисперсії немає, а групова і фазова швидкості однакові. Для речовини з n > 1 ≠ 0 і u ≠ υ.
У дослідах А. Майкельсона для води і сірковуглецю вимірювалось відношення групових швидкостей. Проте для води настільки мала величина, що практично u = υ, тому 
≈ 
= n. Для сірковуглецю величина значна, тому другим членом у співвідношенні (14.1) знехтувати не можна, тоді u < υ і > = n, що спостерігав А. Майкельсон.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...