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 permeabilidad del medio definen cómo se propagan las ondas electromagnéticas en él.
Propiedades
El medio óptico tiene una impedancia intrínseca , dada por
![{\displaystyle \eta ={E_{x} \over H_{y}}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
donde y son el campo eléctrico y el campo magnético , respectivamente. En una región sin conductividad eléctrica , la expresión se simplifica a:![{\ Displaystyle E_ {x}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle H_{y}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle \eta ={\sqrt {\mu \over \varepsilon }}\ .}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Por ejemplo, en el espacio libre la impedancia intrínseca se llama impedancia característica del vacío , denotada Z 0 , y
![{\displaystyle Z_{0}={\sqrt {\mu _{0} \over \varepsilon _{0}}}\ .}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Las ondas se propagan a través de un medio con velocidad , donde es la frecuencia y la longitud de onda de las ondas electromagnéticas. Esta ecuación también se puede poner en la forma![{\displaystyle c_{w}=\nu \lambda }](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle\nu}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle\lambda}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle c_{w}={\omega \over k}\ ,}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
donde es la frecuencia angular de la onda y es el número de onda de la onda. En ingeniería eléctrica , a menudo se utiliza el símbolo , llamado constante de fase , en lugar de .![{\displaystyle\omega}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle k}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle\beta}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle k}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
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]
![{\displaystyle c_{0}={1 \over {\sqrt {\varepsilon _ {0}\mu _ {0}}}}\ ,}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
- donde es la constante eléctrica y es la constante magnética .
![{\ Displaystyle \ varepsilon _ {0}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle ~\mu _ {0}\ }](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Para una introducción general, consulte Serway [2] Para una discusión sobre los medios sintéticos, consulte Joannopoulus. [3]
Tipos
- Medio homogéneo versus medio heterogéneo
- Medio transparente versus cuerpo opaco
Ver también
notas y referencias
- ^ Con ISO 31-5 , NIST y BIPM han adoptado la notación c 0 .
- ^ Raymond Serway y Jewett J (2003). Física para científicos e ingenieros (6ª ed.). Belmont CA: Thomson-Brooks/Cole. ISBN 0-534-40842-7.
- ^ John D. Joannopouluos; Johnson SG; Winn JN; Meade RD (2008). Cristales fotónicos: moldeando el flujo de luz (2ª ed.). Princeton Nueva Jersey: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-12456-8.