3 / 9
Для экспериментального анализа дисперсии аксион-поляритонных
волн к указанной установке необходимо подвести внешнее магнитное
поле, влияющее на оптические свойства материальной среды, в кото-
рой распространяется электромагнитное излучение. Кроме того, для
исследования аксион-поляритонных волн могут быть использованы
световоды, изготовленные из магнитных материалов.
Теоретическая часть.
В диэлектрических средах закон дисперсии
ω
(
k
)
в неявном виде задается соотношением [5]:
ω
2
=
c
2
0
k
2
ε
(
ω
)
μ
(
ω
)
;
μ
(
ω
) = 1
.
(1)
Рассмотрим дисперсию электромагнитных волн для изотропной
диэлектрической среды, в которой присутствует лишь один тип по-
лярных колебаний с частотой
ω
0
. В области частоты, далекой от резо-
нансной частоты
ω
0
, показатель преломления полагается равным
n
∞
.
Проанализируем свойства немагнитных сред, для которых
μ
= 1
. В
этом случае диэлектрическая функция имеет вид
ε
(
ω
) =
ε
∞
ω
2
l
−
ω
2
ω
2
0
−
ω
2
, ε
∞
=
n
2
∞
.
(2)
Значения частоты поперечных колебаний для гидрата нитрата на-
трия определено в работе [4]. При этом отношение частот продольных
и поперечных мод имеет один порядок. Для частоты продольной моды
имеет место соотношение
ω
LO
≈
1
,
1
ω
TO
[6].
Электромагнитные волны, соответствующие унитарным полярито-
нам, характеризуются показателем преломления, равным по абсолют-
ной величине единице [6]. При этом выполняется соотношение
n
2
=
εμ
=
c
2
0
k
2
ω
2
= 1
.
(3)
При включении внешнего постоянного магнитного поля закон дис-
персии аксионных волн имеет вид [5]
ω
2
0
a
(
k
) =
ω
2
0
a
+
c
2
0
k
2
;
ω
2
la
(
k
) =
ω
2
la
+
c
2
0
k
2
,
(4)
где
ω
0
a
≈
1
см
−
1
[7];
ω
la
= 2
см
−
1
.
Учитывая вклад аксионных волн в диэлектрическую функцию, по-
лучаем
ε
(
ω
) =
ε
∞
(
ω
2
l
−
ω
2
)(
ω
2
la
(
k
)
−
ω
2
)
(
ω
2
0
−
ω
2
)(
ω
2
0
a
(
k
)
−
ω
2
)
;
ε
∞
=
n
2
∞
.
(5)
После подстановки (4) в (5) запишем соотношение, задающее вид
диэлектрической функции с учетом аксион-поляритонных волн в ди-
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 5
5