BackgroundWhen light propagates thr

Background
When light propagates through a material, it travels slower than the vacuum speed, c. This is a change in the phase velocity of the light and is manifested in physical effects such as refraction. This reduction in speed is quantified by the ratio between cand the phase velocity. This ratio is called the refractive index of the material. Slow light is a dramatic reduction in the group velocity of light, not the phase velocity. Slow light effects are not due to abnormally large refractive indices, as explained below.
The simplest picture of light given by classical physics is of a wave or disturbance in the electromagnetic field. In a vacuum,Maxwell's equations predict that these disturbances will travel at a specific speed, denoted by the symbol c. This well-known physical constant is commonly referred to as the speed of light. The postulate of the constancy of the speed of light in all inertial reference frames lies at the heart of special relativity and has given rise to a popular notion that the "speed of light is always the same". However, in many situations light is more than a disturbance in the electromagnetic field.
In addition to propagating through a vacuum, light may also propagate through many types of matter, denoted as the mediumor phase. Light traveling within a medium is no longer a disturbance solely of the electromagnetic field, but rather a disturbance of the field and the positions and velocities of the charged particles (electrons) within the material. The motion of the electrons is determined by the field (due to the Lorentz force) but the field is determined by the positions and velocities of the electrons (due to Gauss' law and Ampère's law). The behavior of a disturbance of this combined electromagnetic-charge density field (i.e. light) is still determined by Maxwell's equations, but the solutions are complicated because of the intimate link between the medium and the field.
Understanding the behavior of light in a material is simplified by limiting the types of disturbances studied to sinusoidalfunctions of time. For these types of disturbances Maxwell's equations transform into algebraic equations and are easily solved. These special disturbances propagate through a material at a speed slower than c called the phase velocity. The ratio between c and the phase velocity is called the refractive index or index of refraction of the material (n). The index of refraction is not a constant for a given material, but depends on temperature, pressure, and upon the frequency of the (sinusoidal) light wave. This latter leads to an effect called dispersion.
A human perceives the amplitude of the sinusoidal disturbance as the brightness of the light and the frequency as the color. If a light is turned on or off at a specific time or otherwise modulated, then the amplitude of the sinusoidal disturbance is also time-dependent. The time-varying amplitude does not propagate at the phase velocity but rather at the group velocity. The group velocity depends not only on the refractive index of the material, but also the way in which the refractive index changes with frequency (i.e. the derivative of refractive index with respect to frequency).
Slow light refers to a very low group velocity of light. If the dispersion relation of the refractive index is such that the index changes rapidly over a small range of frequencies, then the group velocity might be very low, thousands or millions of times less than c, even though the index of refraction is still a typical value (between 1.5 and 3.5 for glasses and semiconductors).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

พื้นหลังเมื่อไฟแพร่กระจายผ่านเป็นวัสดุ เตะช้าเร็วสิว c ซึ่งการเปลี่ยนแปลงความเร็วเฟสของไฟ และเป็นที่ประจักษ์ในลักษณะทางกายภาพเช่นการหักเห ความเร็วที่ลดลงนี้จะ quantified โดยอัตราส่วนระหว่างความเร็วเฟส cand อัตราส่วนนี้เรียกว่าดรรชนีของวัสดุ ไฟช้าลดอย่างมากในความเร็วกลุ่มของแสง ความเร็วเฟสไม่ได้ ผลแสงช้าไม่เนื่องจากมีขนาดใหญ่อย่างผิดปกติดัชนี refractive ตามที่อธิบายไว้ด้านล่างรูปภาพที่ง่ายที่สุดของแสงโดยฟิสิกส์คลาสสิกของคลื่นรบกวนในฟิลด์แม่เหล็กไฟฟ้าได้ ในสุญญากาศ ของแมกซ์เวลล์ทำนายว่า สิ่งรบกวนเหล่านี้จะเดินทางในความเร็วเฉพาะ สามารถบุ โดยสัญลักษณ์ c ค่าคงทางกายภาพนี้รู้จักกันทั่วไปเรียกว่าความเร็วของแสง Postulate นำความเร็วของแสงในเฟรม inertial อ้างอิงทั้งหมดของหัวใจของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ และได้รับขึ้นกับความนิยมที่ "ความเร็วของแสงจะเสมอเหมือนกัน" อย่างไรก็ตาม ในหลายสถานการณ์ แสงได้มากกว่ารบกวนในฟิลด์แม่เหล็กไฟฟ้านอกจากการเผยแพร่ผ่านสุญญากาศ ไฟอาจยังสามารถสืบผ่านเรื่อง ตามระยะ mediumor หลายชนิด แสงเดินทางภายในสื่อก็ไม่รบกวนของสนามแม่เหล็กฟิลด์เท่านั้น แต่ค่อนข้างรบกวนของฟิลด์ และตำแหน่งและตะกอนของอนุภาค charged (อิเล็กตรอน) ภายในวัสดุ การเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนจะถูกกำหนด โดยฟิลด์ (เพราะแรงลอเรนซ์) แต่จะมีกำหนดตำแหน่งและตะกอนของอิเล็กตรอน (เนื่องจากกฎหมายของเกาส์และกฎหมายของ Ampère) ลักษณะการทำงานของไฟฟ้าของฟิลด์รวมค่าไฟฟ้าความหนาแน่นนี้ (เช่นแสง) จะถูกกำหนด โดยสมการของแมกซ์เวลล์ยัง แต่แก้ปัญหามีความซับซ้อนเนื่องจากการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดระหว่างสื่อและเข้าใจลักษณะการทำงานของแสงในวัสดุที่ประยุกต์ โดยการจำกัดชนิดของแหล่งศึกษาการ sinusoidalfunctions เวลา สำหรับชนิดเหล่านี้แปรปรวน ของแมกซ์เวลล์แปลงเป็นสมการพีชคณิต และได้แก้ไข รบกวนพิเศษเหล่านี้แพร่กระจายผ่านวัสดุที่ความเร็วช้ากว่า c ที่เรียกว่าความเร็วเฟส อัตราส่วนระหว่าง c และความเร็วระยะเรียกว่าดรรชนีหักเหหรือดัชนีหักเหของวัสดุ (n) หักเหของดัชนีไม่ใช่ค่าคงที่สำหรับวัสดุที่กำหนด แต่ขึ้นอยู่ กับ อุณหภูมิ ความดัน และ เมื่อความถี่ของคลื่นแสง (sinusoidal) หลังนี้นำไปสู่ลักษณะพิเศษเรียกว่ากระจายตัวมนุษย์ละเว้นคลื่นของความยินดี sinusoidal เป็นความสว่างของแสงและความถี่เป็นสี ถ้าไฟเป็นเปิด หรือปิดตามเวลา หรือมิฉะนั้น สันทัด แล้วความกว้างของความยินดี sinusoidal ก็ขึ้นอยู่กับเวลา ไม่แพร่กระจายคลื่นแตกต่างกันเวลาความเร็วระยะ แต่เป็น ที่ความเร็วกลุ่ม ความเร็วกลุ่มขึ้นไม่เท่ากับดรรชนีของวัสดุ แบบดรรชนีเปลี่ยนแปลงกับความถี่ (เช่นอนุพันธ์ของดรรชนีหักเหกับความถี่)ไฟช้าหมายถึงกลุ่มต่ำมากความเร็วของแสง ถ้าความสัมพันธ์เธนดรรชนีคือดัชนีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วช่วงขนาดเล็กความถี่ แล้วความเร็วกลุ่มอาจจะมีน้อยมาก พันหรือล้านเวลาน้อยกว่า c ถึงแม้ว่าการหักเหของดัชนีเป็นค่าปกติ (ระหว่าง 1.5 3.5 สำหรับแว่นตาอิเล็กทรอนิกส์)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

พื้นหลัง
เมื่อไฟแพร่กระจายผ่านวัสดุ มันเดินทางช้ากว่าความเร็วในสุญญากาศ , C . นี่คือการเปลี่ยนแปลงในระยะความเร็วของแสงและเป็นที่ประจักษ์ในผลทางกายภาพ เช่น การหักเหของแสง การลดความเร็ว โดยอัตราส่วนระหว่างปริมาณและระยะความเร็ว อัตราส่วนนี้เรียกว่าดรรชนีหักเหของวัสดุแสงช้าลดลงอย่างมากในกลุ่มความเร็วของแสง ไม่ใช่ระยะความเร็ว ผลแสงช้าไม่ได้เกิดจากการผิดปกติขนาดใหญ่ของดัชนีตามที่อธิบายด้านล่าง .
รูปภาพที่ง่ายที่สุดของแสงที่ได้รับจากฟิสิกส์คลาสสิกของคลื่นหรือการรบกวนในเขตข้อมูลแม่เหล็กไฟฟ้า ในสุญญากาศ สมการของแมกซ์เวลล์ทำนายว่า การรบกวนเหล่านี้จะเดินทางที่ความเร็วที่เฉพาะเจาะจงเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ C คงที่ทางกายภาพนี้รู้จักกันดีมักเรียกว่าความเร็วของแสง การสันนิฐานของความมั่นคงของความเร็วของแสงในทุกกรอบอ้างอิงเฉื่อยอยู่ที่หัวใจของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและได้ให้สูงขึ้นเพื่อความคิดที่เป็นที่นิยม " ความเร็วของแสงเป็นแบบเดียวกันเสมอ " อย่างไรก็ตามในสถานการณ์ต่างๆ มากกว่าความวุ่นวายในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า .
นอกจากจะแพร่กระจายผ่านสุญญากาศ แสงอาจจะเผยแพร่ผ่านหลายประเภทของวัตถุ กล่าวคือ เป็น mediumor เฟส แสงเดินทางในตัวกลางที่ไม่มีการรบกวน แต่เพียงผู้เดียวของเขตข้อมูลแม่เหล็กไฟฟ้าแต่การรบกวนของเขตข้อมูลและตำแหน่งและความเร็วของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ( อิเล็กตรอน ) ภายในวัสดุ การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจะถูกกำหนดโดยฟิลด์ ( เนื่องจาก Lorentz บังคับ ) แต่สนามจะถูกกำหนดโดยตำแหน่งและความเร็วของอิเล็กตรอน ( เนื่องจากของเกาส์และกฎหมาย ( อีเบย์ )พฤติกรรมของการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านี้รวมค่าความหนาแน่นของดิน ( เช่นแสง ) ยังคงพิจารณาจากสมการของแมกซ์เวลล์ แต่แก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนเพราะการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดระหว่างกลาง และสนาม
เข้าใจพฤติกรรมของแสงในวัสดุจะง่ายโดยการ จำกัด ประเภทของการรบกวน เพื่อให้ sinusoidalfunctions ของเวลาเหล่านี้ประเภทของการรบกวนสมการของแมกซ์เวลล์สมการพีชคณิตและแปลงได้อย่างง่ายดายแก้ไข รบกวนพิเศษเหล่านี้เผยแพร่ผ่านวัสดุที่ความเร็วช้ากว่า C เรียกว่าระยะความเร็ว อัตราส่วนระหว่าง C และระยะความเร็วเรียกว่าดัชนีหักเหหรือดัชนีการหักเหของแสงของวัสดุ ( N )ดัชนีการหักเหของแสงไม่คงที่เพื่อให้วัสดุ แต่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความดัน และตามความถี่ของคลื่น ( ไซน์ ) แสง หลังนี้จะนำไปสู่ผล เรียกว่า กระจาย
มนุษย์รับรู้คลื่นของความวุ่นวายต่าง เช่น ความสว่างของแสงและความถี่ที่เป็นสีถ้าเปิดไฟหรือปิดในเวลาที่เฉพาะเจาะจงหรือปรับแล้วค่าแอมพลิจูดของกระแสเวลารบกวนด้วย . การเกิดคลื่นไม่ได้เผยแพร่ที่ระยะความเร็ว แต่ที่กลุ่ม ความเร็ว กลุ่มความเร็วขึ้นอยู่ไม่เพียงในดัชนีหักเหของวัสดุแต่ยังมีวิธีที่ดรรชนีหักเหเปลี่ยนตามความถี่ ( เช่นอนุพันธ์ของดรรชนีหักเหเกี่ยวกับความถี่ ) .
แสงช้าหมายถึงกลุ่มน้อยมาก ความเร็วของแสง ถ้าการกระจายความสัมพันธ์ของดัชนีการหักเหของแสงนั้นดัชนีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในช่วงเล็ก ๆของความถี่ จากนั้นกลุ่มความเร็วอาจจะต่ำมากพันหรือล้านครั้งน้อยกว่า C แม้ว่าดัชนีการหักเหของแสงเป็นค่าปกติ ( ระหว่าง 1.5 และ 3.5 สำหรับแว่นตา
และเซมิคอนดักเตอร์ )