运动介质中平面波的自洽理论与光动量判据
光学
2016-07-01 v7
摘要
基于相对性原理，我们为非色散、无损耗、非导电、各向同性均匀运动介质中的平面波发展了一种自洽理论。首次建立了光动量判据，指出在所有惯性参考系中，介质中的光动量均平行于波矢量。通过严格分析，揭示了平面波的新颖基本性质：(a) 当介质运动时，坡印廷矢量不一定代表电磁 (EM) 功率流；(b) 闵可夫斯基光动量和能量在单个电磁场元或单个光子的形式下构成洛伦兹四矢量，且普朗克常数是洛伦兹不变量；(c) 平面波与均匀介质之间不发生动量传递，若不借助相对性原理，无法唯一确定电磁动量守恒方程；(d) 当介质以快于介质光速的速度逆着波矢量运动时，会出现负频率和负电磁能量密度，平面波变为左旋波。最后，还提出了所谓的“内禀洛伦兹破缺”的新物理。
引用
@article{arxiv.1409.5807,
title = {Self-consistent theory for a plane wave in a moving medium and light-momentum criterion},
author = {Changbiao Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.5807},
year = {2016}
}
备注
Published version. 18 pages, 2 figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1106.1163