Fisica classica/Campi elettromagnetici nei dielettrici: differenze tra le versioni

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mentre ''κ'' chiamato coefficiente di estinzione, dà un'idea di quanta parte dell'onda viene assorbita nell'attraversamento del mezzo. Sia ''n'' che ''κ'' dipendono dalla frequenza.
 
La variazione di ''n'' va sotto il nome di dispersione, fenomeno molto evidente in ottica ma presente in un vasto intervallo di frequenze. L'equazione microscopica che descrive l'azione del campo elettrico sui dipoli elementari di cui è fatta la materia è simile a quella di un [[w:Oscillatore_forzato#Moto_armonico_forzato_con_termine_di_smorzamento|oscillatore armonico forzato con un termine di smorzamento]]. Tale sistema ammette una frequenza di risonanza, al crescere della frequenza, fino a quando il materiale ha un piccolo assorbimento ''κ'',
''n'' tende a crescere. In corrispondenza della frequenza di risonanza dove ''κ''
è massimo ''n'' può diventare inferiore all'unità. In pratica si ha che ad esempio l'acqua alle frequenze ottiche ha un indice di rifrazione di appena 1.33. (invece di 9 come ci si aspetterebbe
dal fatto che <math>n=\sqrt{\varepsilon_r}\ </math> essendo nell'acqua <math>\varepsilon_r=80\ </math>).
 
Un semplice modello a livello atomico rende conto di cosa avviene. Consideriamo un [[w:atomo|atomo]] di [[w:Numero_atomico|numero atomico]] <math>Z\ </math>, immaginato come una sfera. In assenza di campo elettrico il centro delle cariche positive: [[w:nucleo|nucleo]] coincide con il centro delle cariche negative (la distribuzione degli [[w:elettrone|elettroni]]). Se applichiamo un campo elettrico esterno <math>\vec E\ </math> avrò che l'atomo si deformerà (molto debolmente)
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:<math>\omega_o^2=\frac {\alpha}m\ </math>
 
Cosicché la deformazione vale (eliminando il simbolo di modulo dal campo elettrico:
 
:<math>\vec \delta =\frac {Ze}{m\omega_o^2}\vec E\ </math>