介電常數的光學意義是什麼,實部與虛部又有什麼不同?

時間 2022-01-15 13:15:35

1樓:gchrui

我個人是這樣理解的,光是高頻電磁波,所以其實光的現象也可以認為是一種介電現象(僅限原子極化以及電子極化)。所以才有的折光指數和介電常數有關的公式。

介電常數是乙個複數,可以通俗的模擬為力學動態分析裡的彈性和粘性,實部相當於彈性的儲能部分,即輸入電訊號以後,可以放出的部分。虛部相當於粘性的損耗部分,即被電介質消耗或轉換成其他形式的能量的部分。

2樓:rush

光學上,通常用折射率表示材料特性;

在微波領域,通常用介電常數表示材料:實部代表它儲存電磁場的能力,虛部代表損耗。實部和虛部是有一定聯絡的,克拉默-轉殖尼格關係就是一種聯絡。

3樓:

可以參考一下維基條目Permittivity,其中4.1節專門講了複數介電常數的意義。

介電函式ε反應了介質對外電場的響應,表徵介質對外電場的反抗作用(極化是對外電場的「抗」)。這些可以從下面的公式中可以看出:

D = ε0*E +P = ε0*(1 + χe)E = ε0εr*E = ε*E

介質對外加電場的響應依賴於電場的頻率。且,當外加電場頻率較高時,極化明顯不是瞬時而是延後的(符合因果律),是故會與外電場有相位差。由此,介電常數是外加電場頻率的復函式(複數有振幅還有相位!

)。所以有

iD/E| (cosδ + i sinδ)

δ為損耗角。介電常數的ε′(ω)實部表示相位調製即色散,虛部ε′′(ω)表示振幅的調製即損耗/增益。

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