受抑全内反射与超光速传播的错觉

我们通过直接从自由空间波动方程构建的显式因果延迟传播子，分析了脉冲跨越分隔两个透明电介质相对平行平面的真空间隙的传播。尽管如此，我们的方法在受抑全内反射（FTIR）情况下得出了看似超光速的传播结果，即一个透射波包在相应入射波包穿过前界面的同时出现在间隙的远侧。因此，在此例中，超光速性只是一种错觉，与因果性和经典电动力学均一致。我们研究了这种情况下表观超光速性的起源，它固有于自由空间中的光脉冲传播，不依赖于光-物质相互作用的细节，并发现它源于从入射脉冲的侧翼到透射脉冲中心部分的传播。因此，尽管存在相似性，FTIR 并不等同于一维隧穿。我们提出了利用不透明屏幕阻挡部分波前来检验我们关于超光速性解释的实验，尽管我们证明，完全由倏逝傅里叶分量构成的平滑有限脉冲的传播与真正的超光速传播无法区分，即它既可以完全用显式超光速和非因果传播子解释，也可以用因果亚光速传播子解释。