复介电常数和折射率简介

和权利要求1或3所述的色散补偿光纤的光传送系统，其特征是对于使用波段内的信号波长之内最小波长和最大波长的光，具有其绝对值在0.024ps/nm2/km以下的总体色散斜率。最低可探测波长可达538.9nm9. 可对样品表面进行um级的微区检测10. 可进行显微成像测量11. 快速检测12. 操作简便光学参数光谱扫描范围： 186～5000cm-1输出功率： 0～50mw瑞利线阻止： od>8。另外，中国有些产品一定可以在一定程度上加大从美国的进口，比如说农产品，中国的农产品价格，实际上国内价格比美国要高，从美国多进口一些农产品，这个对于整个降低中国老百姓消费的成本，以及减少对美国的顺差都是有益的。可见光通常指波长范围为:390nm - 780nm 的电磁波。

如果我们摒弃透明介质的假设，那么吸收过程起着重要的作用。在可见光范围内，吸收光线的媒质通常有着特定的颜色。如果一个媒质通常有着特定的颜色。如果一个媒质看上去是红色，在光传输波长中显示红色的波不会衰减有着特定的颜色。如果一个媒质看上去是红色，在光传输波长中显示红色的波不会衰减或衰减作用较弱，而其他波长沿传播方向会衰减较多。光的吸收和色散是彼此紧密相连的，这种联系可以用复折射率的概念表述。复折射率是一个可观察到的量。然而，我们需要首先引入复介电常数，这是影响复折射率的主要参数。因为媒质的介电常数描述媒质的属性及其与电磁波相互作用。

从经典电磁学理论我们知道媒质电荷的极化，P和入射电场E成正比，并存在关系式：

式中:Ƹ0是真空中介电常数；x是所谓的媒质的电极化率。上式采用标量形式，但它同样适用于各向同性条件下媒质的矢量形式。

电感应强度D是由下列公式定义：

式中ɛ为媒质的介电常数。

式中Ƹr为相对介电常数，是一个数值，在描述电磁场和媒质相互作用中起重要作用。

值得注意的是，我们还没有提到任何关于磁场与媒质相互作用作用的内容。因为在在本书中，太赫兹范围内磁场与媒质之间的相互作用被认为是很弱的。磁场与传统媒质的相互作用，对于像无线电波这样的，可以得到洛伦茲模型，对导体来说就是所谓的德鲁特模型。半导体的介电常数定性上来讲是洛伦茲模型，对导体来说就是所谓的德鲁特模型。半导体的介电常数定性上来讲是洛伦茲介电常数和德鲁特介电常数的和。复介电常数谱因果关系基本规律在吸收-色散过程中发挥着重要作用。媒质的响应函数x（t）受外部场的影响可以由傅里叶变换给出：

式中：w是电场的角频率；i是虚数单位。

积分的下限为零，因为系统的反应总是迟于扰动引起的响应。这就是因果关系如何影响系统响应的一个方面。由于x(t)是一个实函数，我们通过傅里叶变换得到一个复函数。相应的物理解释为方程式里面的实数部分描述的是色散，而虚数部分跟电场的吸收相关。由于磁化率是复数，这导致媒质的相对介电常数也是复数值。

为了简单起见，沿着x轴方向传播的电场的波动方程可以由下面的表达式给出：

式可由麦克斯韦方程组推导得到。正如前面所述，媒质中电场的速度v取决于是折射率。复介电常数谱因子1/v2可以用因子Ƹu替代。其中，u是媒质的磁导率。在不存在吸收的情况下，有一个简单的解，这个解为平面波。在存在吸收的情况下，需要修改折射率的概念，折射率需要用复折射率来代替，N=n+ik，这里k就是所谓的吸收系数。吸收系数描述了电场幅值衰减的强度。复折射率的定义为：

式中：ur是媒质的相对磁导率；u0为真空的磁导率。

考虑到1/v2=Ƹu,根据定义式可以明显地看出，引入复介电常数且利用太赫兹假设u=u0，复折射率可以由下式得到：

当内部磁场不同于入射场磁场时，会出现磁场损耗。为了得到复折射率，需要根据定义式引入一个复磁导率。但如前所述，这种情况应该与传统材料的低角频率是相关的，在超材料中，负实折射率通过同时调整超材料的介电常数和磁导率得到。