Dispersivă medie - fizică enciclopedie

Mediul dispersant este un mediu distribuit al cărui parametru depinde de frecvențele și de vectorii de unde k ai armonicelor excitate în el. câmpuri. Conceptul de D. s. Este clar stabilit numai pentru mediile liniare omogene, unde armonicul este armonic. câmpurile pot exista independent (vezi Undele normale). În descrierea lui D. s. pentru a vorbi de o dispersie a unui anumit parametru: .. conductivitatea, indicele de refracție, modul de elasticitate, etc. Există o dispersie temporară (dependența parametrului) și spațială (dependența k), dar, în acele cazuri în care armonică. procesele sunt legate de ecuația de dispersie. o astfel de divizare a tipurilor de variante este condiționată.






DOS. proprietățile ecuațiilor diferențiale. comun pentru el. Difuzor. cuantic mecanic. și alte sisteme, poate fi explicat prin exemplul de dielectric. un mediu caracterizat prin permeabilitate sau susceptibilitate asociată. Sub presupunerea lipsei totale de dispersie, relația de polarizare (t este timpul, r este coordonatul punctului de observație) cu curentul electric inițiant. câmpul E (t, r) este instantaneu și local:


Cu toate acestea, în orice mediu real, valoarea lui P (t, r) depinde de câmpul JS nu numai în același timp cu t. dar și la momentele precedente t '


unde Vc este volumul conului luminos. Limitele de integrare în Eq-SRI (2) sunt selectate în conformitate cu principiul cauzalității relativistă, potrivit căruia răspunsul P (t, r), nu se poate datora unor evenimente care au loc în afara conului de lumină :. t. e .. . Totuși, de regulă, o zonă esențială pentru integrarea în ecuație (2) este mult mai îngustă, deoarece orice ecuație diferențială este mai importantă. caracterizată de timpuri de memorie "finite" și de "scale cu rază lungă de acțiune", determinate de microprocese și microstructura mediului. O idee simplificată a microproceselor oferă un clasic. model dielectric. compus din oscilatoare neinterative cu sine. frecvențe și scăderi de atenuare d. Inducibil într-un astfel de an. polarizarea se găsește din ecuație







care este echivalentă cu expresia (2) cu valoarea


Iată două scale de timp caracteristice de 1 / d și, respectiv, două naib. mecanismul tipic de limitare a "memoriei" lui D. s. - relaxare și interferență. In primul caz, când t - t „> 1 / d în ceea ce privește miezul (2) descrește exponențial, în al doilea - când pendulează rapid și contribuțiile la P (t, r) de la distanță se anulează reciproc în timpul evenimentelor. Prezența ecuației f dirac în (4) indică absența dispersiei spațiale în sistem. Se observă din (2) când dispersia mediului poate fi neglijată; dacă mărimea caracteristică a câmpului și timpii caracteristice ale câmpului se schimbă, într-o regiune esențială pentru integrare, poate fi înlocuită cu aproximativ și realizate din integralei, ca rezultat al (2) devine (1).

În cazul unei armonici staționare. dependența (2) se reduce la algebrică. relația dintre amplitudini complexe


unde - transformata Fourier a nucleului (în acest exemplu poate fi obținută direct din ecuația (3) principiul cauzalitatii Runde limitele de integrare în (2) impune o limită determinată pentru partea reală și imaginară a susceptibilității, formulat sub forma de Kramers integrale -... Kronig care respectă și mulți alți parametri ai ecuațiilor diferențiale (vezi și relațiile de dispersie).

Mediile neliniare sunt, de asemenea, dispersive în sensul că interacțiunile care formează conexiuni materiale în ele au proprietăți de inerție și nonlocalitate. Cu toate acestea, vremurile caracteristice ale "memoriei" mediului și amploarea "interacțiunii pe termen lung" devin funcționale ale câmpurilor; Prin urmare, nu este întotdeauna posibilă o descriere independentă (separată) a proprietăților dispersiei și a proprietăților neliniare ale mediului.

În ceea ce privește efectele observate în AD. vezi Dispersia undelor, Dispersia sunetului, Dispersia luminii, Dispersia este spațială.

REFERINȚE Landau, LD Lifshits, "Electrodynamics of Continuous Media, 2nd ed. M. 1982; Silk VP, Pukhadze AA Proprietățile electromagnetice ale plasmei și ale plasmei media, M. 1961. M. A. Miller, G. V. Permitin.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: