三、光的相速度和群速度 根据光的微粒说,光在两种媒质界面上折射时, SInlI/sini=u1/u而根据 光波动说 sInli/sini=v/v2,傅科做实验测定空气和水中光速之比近于43, 此数值与空气到水的折射率相符,从而判定光的波动说的正确性。虽然在 傅科实验完成之前,光的波动说已为大量事实(如干涉、衍射、偏振等) 所证明,但傅科的实验仍被认为是对惠斯原理最直接和最有力的支持,然 而随着测定光速方法的改进,问题又复杂化了,1885年迈克耳逊以较高的 精度重复了傅科实验的同时,还测定了空气和CS光速之比为1758,但是 用折射法测定的CS折射率为164,两数相差甚大,绝非实验误差所致,这 矛盾直到瑞利提出“群速”的概念之后才解决。 迄今为止,对于各向同性媒质本书在提波速时,都指的是波面(等位 相面)传播的速度,即相速,在惠更斯原理中如此,在波函数的表达式中 也如此,本节中将用u代表它。 在真空中所有波长的电磁以同一相速c传播,在色散媒质中只有理想的 单色波具有单一的相速。然而理想的单色波是不存在的,波列不会无限长。 列有限长的波相当于许多单色波列的迭加,通常把由这样一群单色波组 成的波列叫做波包。当波包通过有色散的媒质时,它的各个单色分量将以 不同的相速前进,整个波包在向前传播的同时,形状亦随之改变,我们把 波包中振辐最大的地方叫做它的中心,波包中心前进的速度叫做群速,记 作υgo三、光的相速度和群速度 根据光的微粒说，光在两种媒质界面上折射时，sini1/sini2=υ1/υ2而根据 光波动说sini1/sini2=v1/v2，傅科做实验测定空气和水中光速之比近于4:3， 此数值与空气到水的折射率相符，从而判定光的波动说的正确性。虽然在 傅科实验完成之前，光的波动说已为大量事实（如干涉、衍射、偏振等） 所证明，但傅科的实验仍被认为是对惠斯原理最直接和最有力的支持，然 而随着测定光速方法的改进，问题又复杂化了，1885年迈克耳逊以较高的 精度重复了傅科实验的同时，还测定了空气和CS2光速之比为1.758，但是 用折射法测定的CS2折射率为1.64，两数相差甚大，绝非实验误差所致，这 矛盾直到瑞利提出“群速”的概念之后才解决。 迄今为止，对于各向同性媒质本书在提波速时，都指的是波面（等位 相面）传播的速度，即相速，在惠更斯原理中如此，在波函数的表达式中 也如此，本节中将用υp代表它。 在真空中所有波长的电磁以同一相速c传播，在色散媒质中只有理想的 单色波具有单一的相速。然而理想的单色波是不存在的，波列不会无限长。 一列有限长的波相当于许多单色波列的迭加，通常把由这样一群单色波组 成的波列叫做波包。当波包通过有色散的媒质时，它的各个单色分量将以 不同的相速前进，整个波包在向前传播的同时，形状亦随之改变，我们把 波包中振辐最大的地方叫做它的中心，波包中心前进的速度叫做群速，记 作υg