什么情况下折射率是复数

问题描述

精选答案

负数折射率有两种情况：

第一种是在几何光学中，将反射镜等效地看成一个折射率为-1的透射镜，这样，所有透射系统的成像公式就可以形式不变地应用到反射系统了。然而，这种情况下只是数学形式上的等效，并不是折射率真的为负数。

第二种情况是在所谓的“左手媒质”中。这是一种奇异的媒质，它的介电常量和磁导率都是负的，折射率也是负的。电磁学理论并不排除这种媒质的存在，而且实验上也观测到了这种媒质。关于它的电磁性质和光学性质已有专门的著作论述。对于“左手媒质”，折射定律仍然成立，这时入射角和折射角符号相反，说明折射光线和入射光线在法线的同侧（注意，这仍然是透射，并不是反射，因为光线进入了第二种媒质）。

其他回答

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折射率是实数，但是一般情况下，它是一个复数。复折射率定义为 因此，有一项为exp（－kon1z），这一项经常被写为exp（- a），a称为损耗系数， 之所以包含在里面，是因为a通常为强度损耗系数，因此我们可以写为显然，式（4-96）描述的是光场强度随传输距离衰减的规律。后面我们还会进一步讨论复折射率和衰减系数。定义损耗系数后，我们就要考察光波导能容忍什么程度的损耗。通常用的方法是看每厘米损耗的分贝数，即db/cm。这是因为集成光路一般为几个厘米长。

3 db的功率损耗为50%，显然，大于ldb/cm的损耗将会导致较差的信噪比。加上耦合损耗，光路内部的非传输损耗等会使总损耗增加。典型sol光波导的损耗值为0.1～0.5 db/cm。