Электромагнитные волны в веществе

В отличие от механических волн, электромагнитные волны могут распространяться в вакууме или в любой материальной среде.

Рассмотрим электромагнитную волну, проходящую через диэлектрическую среду. В этом случае уравнения Максвелла модифицируются.

В законе Ампера ε₀ заменяется на ε, диэлектрической проницаемости диэлектрика. Кроме того, проницаемость вакуума заменяется проницаемостью среды.

Вспомним отношения между электрическим и магнитным полями, выведенные с помощью закона Фарадея и Ампера. Поскольку скорость волны в диэлектрике не такая, как в вакууме, постоянная «c» заменяется на уменьшенную скорость «v».

Сравнивая эти два соотношения, можно получить скорость электромагнитной волны в диэлектрике.

За исключением ферромагнитных материалов, относительная проницаемость большинства диэлектриков обычно близка к единице, а диэлектрическая проницаемость всегда больше единицы. Следовательно, скорость волны всегда меньше по сравнению со скоростью в вакууме.

Отношение скорости электромагнитной волны в вакууме к скорости в материале известно как показатель преломления материала.