波動光学に詳しい人ちょっときて

1 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 06:50:44.49 ID:ykBgl6ka0.net

マイナスの屈折率の媒質に単色光を入れると
光の進行方向と逆向きに位相面が進むけどエネルギーはどっちに進んでるの？

2 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 06:51:06.84 ID:rZiDukzWM.net

は？

3 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 06:59:46.57 ID:2x4InunIa.net

そんなもんない

4 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:02:48.66 ID:osqTv8N6a.net

ポインティングベクトルと同じ向き

5 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:03:31.05 ID:wP30Lx0v0.net

ザンギエフ「苦手なんだよね」

6 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:04:48.55 ID:mR+Id9QS0.net

＞光の進行方向と逆向きに位相面が進むけど

何か勘違いしてない？
もしくは表現が適切ではないか

7 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:06:06.75 ID:ykBgl6ka0.net

>>4
ポインティングベクトルはどっち向いてる？
>>6
光の進行方向って表現が適切じゃないか

8 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:07:09.33 ID:ykBgl6ka0.net

光源→|←|→

波面はこんなかんじになるよね？

9 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:09:20.37 ID:ykBgl6ka0.net

→→→|←←←|→→→
n＝1 n＝-1 n＝1

図を書き直した

10 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:10:05.39 ID:wY/z8Q81M.net

そんなものあったら相対性理論が破綻する

11 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:11:00.80 ID:tmcuRrMFa.net

>>3>>10
メタマテリアルでググれ

12 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:13:34.05 ID:ykBgl6ka0.net

夢があるよなメタマテリアル
透明マントも理論上は作れるらしい

13 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:18:25.41 ID:mR+Id9QS0.net

ああ、波数ベクトルが媒質の境界面に向かってるっていいたいのか

14 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:18:53.77 ID:ykBgl6ka0.net

>>9
の図の真ん中で
光の進行方向を右
位相面の進行方向を左と考えてた

15 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:19:36.00 ID:ykBgl6ka0.net

あそうそう
位相面の進む向き＝波数ベクトルの向き

16 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:23:06.25 ID:mR+Id9QS0.net

これのP.8、4.2負屈折媒質による屈折　を参考に
http://repository.kulib.kyoto-u.ac.jp/dspace/bitstream/2433/24184/1/kitano-jap72.pdf

どこかでもっと詳しく導出してる文献見たことある気もするけど
すぐには見つからないわ

17 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:27:45.58 ID:ykBgl6ka0.net

電場ベクトルと磁場ベクトルの向きは変わらずに波数ベクトルだけ反対向くからエネルギーは右の方に進むのか

18 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:30:51.43 ID:wo99BC1o0.net

どっかの研究チームが開発したんじゃなかったか？

19 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:31:03.70 ID:ykBgl6ka0.net

次の疑問なんだが波束の場合波束の動く速度をエネルギーの伝達速度として定義できるけど
単色光だとエネルギーの伝達速度はどうやって定義されるんだ？

20 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:32:58.84 ID:ykBgl6ka0.net

>>18
理研がつくってるらしい

21 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 07:39:51.12 ID:qKQeijv2d.net

波動拳？あれ弱いよ

22 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:35:09.82 ID:bUe3MJF/a.net

>>19
どんな場合でも光速

23 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:37:47.60 ID:bUe3MJF/a.net

エネルギーの伝播速度は群速度だとか
群速度は光速を超えないとか
嘘だからな

24 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:38:40.80 ID:ykBgl6ka0.net

>>22
分散媒質中でも？
そんな馬鹿な

25 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:39:55.41 ID:ykBgl6ka0.net

>>23
エネルギーの伝達速度は群速度とは限らないけど群速度はエネルギーの伝達速度でしょ？
電磁波は

26 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:41:07.24 ID:3yKr+pbGa.net

こんなスレでもなんだかんだ人が来るからすごい

27 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:42:07.66 ID:bUe3MJF/a.net

>>24
そういう思い込みに囚われてるから
単色光には群速度が定義されないとか言い出す

28 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:44:27.11 ID:ykBgl6ka0.net

>>27
例えば屈折率2の非分散媒質中でもエネルギーは光速で伝わるの？

29 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:45:47.49 ID:ykBgl6ka0.net

あと波動光学では群速度は波束の移動する速度って定義されてたとおもうんだけど

30 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:49:22.57 ID:bUe3MJF/a.net

>>28
先端速度は光速

>>29
違う
波束があればその速度にもなっているが
その定義は波束なんて関係ない

31 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:49:55.22 ID:Hx/qi4aS0.net

いつも思うんだけど、なんでお前らってそんなに賢いんだ！？
中卒に俺にはさっぱりだ

32 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:51:05.80 ID:ykBgl6ka0.net

単色光って無限遠から無限遠にサイン波が続いてるんだから先端速度も何も存在しないでしょ？

仮にどっかで途切れて先端があるとすれば
それはスペクトルに有限幅を持ってるから厳密には単色光ではないよ

33 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:53:35.61 ID:ykBgl6ka0.net

できれば単色光の群速度について書いてある本があったら教えて欲しい
日本語だとなお嬉しい

34 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 08:54:30.85 ID:bUe3MJF/a.net

>>32
話が混ざっているが
単色光だろうとなんだろうと群速度はdω/dk

35 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:00:12.58 ID:ykBgl6ka0.net

>>34
例えば屈折率n(ω)の媒質中に単色光をいれたら
サイン波の山はω/(nk_0)で進むけど
エネルギーはdω/d(nk_0)で進むという理解で正しい？

k_0は真空の波数

36 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:03:44.75 ID:ykBgl6ka0.net

もうひとつ
単色光の群速度がそう定義されるなら

(ω+Δω)/(k+Δk)と (ω-Δω)/(k-Δk)の値が大きく変わるような異常分散媒質中の周波数ωの単色光の群速度はどうなんの？

37 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:06:05.58 ID:ykBgl6ka0.net

つーかうちの教授が単色光は群速度定義できないって言ってたからさ
あいつもまだまだ勉強が足りんな

38 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:07:32.22 ID:Z12BN3U90.net

>>37
お前まさか俺と同じ大学じゃないよなｗ

39 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:08:50.48 ID:ykBgl6ka0.net

>>38
どこの本にもそう書いてあるからそんな教授日本中全国にいると思うぜ
いやまだ ID:bUe3MJF/aの言ってることが正しいかはわからんけど

40 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:09:15.58 ID:bUe3MJF/a.net

>>35
ok

41 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:11:34.19 ID:ykBgl6ka0.net

で、出来れば本でも論文でも参考文献を教えて欲しい
出来れば日本語か英語で

42 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:12:54.93 ID:Z12BN3U90.net

>>39
それもそうだな

43 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:12:55.25 ID:Dm9l2QcIa.net

こんなん見つけた
http://ci.nii.ac.jp/naid/110002066429

44 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:15:11.81 ID:osqTv8N6a.net

波束の移動速度で群速度を定義したら
単色光じゃなくても時間的に連続な光には定義できないんじゃないの？
ポンコツじゃね

45 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:15:12.54 ID:ykBgl6ka0.net

>>43
面白そうだけど単色光の話ではないな

46 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:18:34.62 ID:ykBgl6ka0.net

>>44
ごめん時間的に連続な波とは例えば具体的にどんな波をさしてる？

47 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:20:12.69 ID:osqTv8N6a.net

>>46
周波数空間で複数のデルタ関数の和になる光

48 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:25:14.28 ID:ykBgl6ka0.net

>>47
単色光を複数重ね合わせてるってこと？

49 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:27:42.28 ID:osqTv8N6a.net

>>48
そうとも言う

よく分からないんだが
数学的にどうであれ波束というものの移動速度を群速度と呼ぶのなら定義されなくてもいいかなとは思う
エネルギーの伝播速度は別に定義されるし

50 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:31:41.69 ID:ykBgl6ka0.net

単色光のスペクトルが近かったら波束になるけど
遠かったら波束にはならないな
現実にそんな波を見たことはないけど

51 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:33:26.36 ID:ykBgl6ka0.net

日本どころか世界的に信頼されてる光学の本でさえ群速度は波束に対してしか書かれてるのを見たことないんだよな
ここで本が出せないと言うことは ID:bUe3MJF/aはこれから論文にでも載るような事を言ってるんだろうか

52 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:37:49.25 ID:osqTv8N6a.net

>>50
簡単に作れるけど…

53 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:44:11.16 ID:ykBgl6ka0.net

>>52
現実に存在する時間波形をフーリエ変換したら割と幅持ったスペクトルにならね？

54 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:46:08.08 ID:ykBgl6ka0.net

逆に飛び飛びのデルタ関数のスペクトルを逆フーリエしたらごちゃごちゃしたのが無限遠まで続く波形になると思う

55 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 09:50:25.15 ID:ykBgl6ka0.net

現実世界に存在する信号とかは有限区間に収まっててその端は0になってるから
それ自体を一つのパルスとしてみればエネルギーの進む速度として見てやれる

56 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 10:03:07.10 ID:osqTv8N6a.net

>>53
いまは現実に存在しない単色光の話をしておきながら
それらの重ね合わせはないと言うのか

57 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 10:16:18.68 ID:osqTv8N6a.net

>>50
というか近いならうなりは生じるけど
有限個の重ね合わせでは波束にならないよね

58 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 10:17:25.09 ID:ykBgl6ka0.net

>>56
それもそうだな

複数の幅0スペクトルが離散的に分布してるような波だと波束を定義できないな

でも現実で扱う波はなんらかのパルス信号だから用途が限定されてようが波束の場合だけ考えとくのが一番便利かつ直感的にしっくりくるんじゃないか

59 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 10:19:05.51 ID:ykBgl6ka0.net

>>57
うなりのコブも波束と呼ばなかったっけ？

60 ：以下、＼(^o^)／でVIPがお送りします：2014/11/21(金) 10:28:11.85 ID:osqTv8N6a.net

>>59
そうなのか
ガウシアン的なホウラク線を持つものだけだと思ってた