Theoretische Optik - Institut für Theoretische Physik

2 Elektromagnetische Wellen2.1 MaterialgleichungenDie makroskopischen Feldgleichungen enthalten die Polarisation oder elektrische Dipoldichte P(r, t)D = ε 0 E + P mit [ε 0 ] = C2Nm 2 ;[ ] V E =m und [ P ] = C m 2 = Cmm 3elektr. Dipolmoment=Volumenund die Magnetisierung oder magnetische Dipoldichte M(r, t)M = 1 B − H mit [µ 0 ] = Vsµ 0 Am ; [ ] VsB = T =m 2 und [ M ] = Am2m 3=magn. Dipolmoment,Volumendie den Einfluss der Materie auf die Felder beschreiben.Wird z.B. an einen Festkörper ein elektrisches Feld E(r, t) ohne ein B-Feld angelegt, so ist diedadurch induzierte Polarisation allgemein ein Funktional der elektrischen Feldstärke P = P [ E ] (r, t).In den hier interessierenden Fällen sind die äußeren Felder nur klein im Vergleich zu den inneren Feldernder Atome, und in der linearen Optik hat P = (P 1 , P 2 , P 3 ) mit E = (E 1 , E 2 , E 3 ) die Form3∑∫P j (r, t) = ε 0 χ e jk (r, r′ , t, t ′ )E k (r ′ , t ′ ) d 3 r ′ dt ′ .k=1Ist der Festkörper speziell homogen und isotrop, hängt χ e jk = δ jkχ e nur von |r − r ′ | ab, und imstationären Fall nur von t − t ′ .