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理想介质是非色散介质吗?

已有 10990 次阅读 2018-1-6 13:29 |个人分类:疑难剖析|系统分类:观点评述|关键词:学者

理想介质就是无耗介质,它的电导率为0。电磁波的相速度随频率变化的现象称为色散。电磁波在理想介质中的相速度是介质的介电常数和磁导率乘积的函数。由于理想介质的介电常数是电磁波频率的函数,因此在理想介质中电磁波的相速度随着频率变化。由此可见,理想介质也是色散介质。

在一些教材中却认为理想介质是非色散介质,即认为在理想介质中电磁波的相速度与频率无关【1-3】。这显然是错误的。在静电场中,各向同性的均匀理想介质的介电常数的确是一个常数。在电磁场的频率很低的情况下,理想介质的介电常数随频率的变化极其缓慢,可以忽略不计,理想介质可以近似地看作是非色散介质。这很容易使人误解为:理想介质的介电常数是一个与频率无关的常数。正是这种误解导致了理想介质是非色散介质的错误结论。色散是信息传输技术中最基本的概念之一。在信息技术如此发达的今天,仍存在对介质色散的这种误解,在一定程度上反映了质疑和探究精神的缺乏。


【1】 电磁场与电磁波(第四版),谢处方 饶克谨编,高等教育出版社,2006.

【2】 电磁场与电磁波(第三版),王家礼等编著,西安电子科技大学出版社,2009.

【3】 电磁场与电磁波,吕芳等编著,东南大学出版社,2009.






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