Волны, распространяющиеся в среде без источников, называются нормальными. Такие волны удовлетворяют уравнениям Максвелла в среде в отсутствие источников, из которых получается волновое уравнение.
Подействовав на второе уравнение оператором V х, а на третье - ()получим:
Сложив их, перейдем к волновому уравнению:
(23) |
где
Для плоской волны уравнение (23) принимает вид:
Введем фурье-образ L ядра
здесь или в компонентах
Вместо (23) имеем:
Эта однородная система уравнений имеет нетривиальные решения лишь при условии или
(24) |
Уравнение (24) называется дисперсионным. Оно устанавливает связь между и k: = (k).
Рассмотрим случай изотропной среды без пространственно- временной дисперсии:
В терминах и тензор L имеет вид:
Тогда, приведя тензор к диагональному виду, получим:
Отсюда имеем:
Окончательно получим:
где п - показатель преломления.