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空气中群速度和相速度 什么是负折射?左手材料又指的是什么?

2020-10-12知识10

波的概率波 概率波包括了物质波、光波等。指空间中某点某时刻可能出现的几率。比如一个电子,如果是自由电子,那么它的波函数就是行波,就是说它有可能出现在空间中任何一点,每点几率相等。如果被束缚在氢原子里,并且处于基态,那么它出现在空间任何一点都有可能,但是在波尔半径处几率最大。对于你自己也一样,你也有可能出现在月球上,但是和你坐在电脑前的几率相比,是非常非常小的,以至于不可能看到这种情况。这些都是量子力学的基本概念,非常有趣。也就是说,量子力学认为物质没有确定的位置,它表现出的宏观看起来的位置其实是对几率波函数的平均值,在不测量时,它出现在哪里都有可能,一旦测量,就得到它的平均值和确定的位置。量子力学里,不对易的力学量,比如位置和动量,是不能同时测量的,因此不能得到一个物体准确的位置和动量,位置测量越准,动量越不准。这个叫不确定性原理,当然即使不测量,它也存在。在均匀的媒质中,波沿直线传播。传播中波可能遇到新的环境。一个简单的情况是波由一种均匀的媒质射向另一种均匀媒质,而且两个媒质的界面是平面的。入射到界面的波(入射波),一部分在界面上被反射回第一媒质(称为反射波),另一部分则折入第二媒质(称为折射波。

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一般测的光速是相速度还是群速度

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什么是负折射?左手材料又指的是什么? 反常Doppler效应电磁波能量的传播,即群速度的方向,这个方向有Poynting矢量S=E×H决定.在正常材料中,k和S总是同方向,即相速和群速方向是一致的.但在左手材料中,这两个方向却正好相反,因此左手材料又被称为“负群速度(negative group velocity)材料”.在正常材料中,波源和观察者如果发生相对移动,会出现Doppler效应:两者相向而行,观察者接收到的频率会升高,反之会降低.类比声波在空气中的传播,一列火车迎面开来的时候会听到笛声逐渐变尖,而远离而去的时候音调就会逐渐降低.但在负群速度材料中正好相反,因为能量传播的方向和相位传播的方向正好相反,所以如果二者相向而行,观察者接收到的频率会降低,反之则会升高,从而出现Doppler频移.如图给出了这样的一个例子,反射界面相对于波源后退,反射波的频率会相应发生变化.反常Doppler效应的实现有着广泛的应用前景,如可应用于制备体积小、成本低、频段宽的GHz高频电磁脉冲发生装置.LHMs中的反常Doppler效应有望对该领域产生革命性的影响.反常Cherenkov 辐射左手材料中,相速度与群速度方向正好相反的另一个推论就是反常Cherenkov辐射.电动力学告诉我们,在真空中,匀速运动的带电粒子不会辐射电磁波.而当带电粒子在介质中匀速运动时。

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一个标准大气压多少帕 声速是多少 光速是多少 电磁波速度是多少

波的速度与能量 波在不同的介质,不同的介质密度,它的传播速度的不一样的,这包括声波和光波。如声波在空气中与在水中、在钢材中都是不一样的,密度越大,其速度越快,它撞到东西会减小吗。

#科普#相对论#科学#光速#群速度

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