Κατεύθυνση Φυσική των Υλικών
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών

2021-04-15

2021

Βαγενάς Χρήστος

Κοσμάς Τσακμακίδης, Επίκουρος Καθηγητής, Τομέας Φυσικής Στερεάς Κατάστασης
Δημοσθένης Σταμόπουλους, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τομέας Φυσικής Συμπυκνωμένης Ύλης
Σπυρίδων Γαρδέλης, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τομέας Φυσικής Συμπυκνωμένης Ύλης

Μελέτη με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου (FDTD) γρήγορου φωτός σε μέσα με διασπορά

Ελληνικά

Μελέτη με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου (FDTD) γρήγορου φωτός σε μέσα με διασπορά

Στόχος της παρούσας μελέτης (διατριβή) είναι η μελέτη του «γρήγορου φωτός» σε ενίσχυτικά ενεργά
μέσα, δηλαδή η συμπεριφορά της διάδοσης ενός παλμού κατά τη διάδοσή του μέσω ενός μέσου
με κέρδος στο οποίο, τόσο η ενίσχυση όσο και η ανάπτυξη αρνητικής ταχύτητας ομάδας συμβαίνουν.
Πρώτον, επανεξετάζεται συνοπτικά η βασική θεωρία των ενεργών μέσων διασποράς
οι ιδιότητές τους με εκτεταμένη αναφορά στη διηλεκτρική τους συνάρτηση. Στη συνέχεια,
επικεντρώνεται στη φύση του κύματος ενός παλμού και στην αλληλεπίδρασή του με ένα τέτοιο μέσο, εστιάζοντας
στην ανάλυση της συμπεριφοράς της ταχύτητας ομάδας σε ένα μέσο που προκαλεί, το λεγόμενο,
"γρήγορο φως" (ταχύτητα ομάδας vg μεγαλύτερη από την ταχύτητα του φωτός σε κενό c ή vg αρνητική).
Επίσης, μελετάται η διάδοση της ενέργειας και της ταχύτητάς της στο «γρήγορο φως»
και εξηγείται ότι σε όλες τις περιπτώσεις η σχετικιστική αιτιότητα τηρείται αυστηρά.
Στη συνέχεια, εξετάζεται συνοπτικά τα βασικά στοιχεία της μεθόδου πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου (FDTD)
σε μία διάσταση, περιγράφοντας τις βασικές αλγοριθμικές διεργασίες που τη διέπουν, τα βασικά
χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τη σταθερότητά της, την εισαγωγή πηγών, την αριθμητική διασπορά
και την ανάγκη απορροφητικών συνθηκών. Προχωρούμε περιγράφοντας λεπτομερώς τα αποτελέσματα των
προσομοιώσεων του «γρήγορου φωτός» σε ενεργά μέσα διασποράς με βάση τη μονοδιάστατη
μέθοδο FDTD. Τα αναλυτικά εργαλεία αποσαφηνίζουν θεωρητικά τα παραπάνω φαινόμενα,
τα οποία επαληθεύουμε χρησιμοποιώντας τη μέθοδο FDTD. Στο τέλος, ακολουθεί σύγκριση των δύο μεθόδων
(αναλυτικές και αριθμητικές) και μια προσπάθεια να εξηγηθούν οι επακόλουθες διαφορές
που προκύπτουν από τη χρήση τους.

Θετικές Επιστήμες

γρήγορο φως, αργό φως, μέσα διασποράς, κέρδος, πεπερασμένες διαφορές στο πεδίο του χρόνου, ταχύτητα ομάδας, ταχύτητα πληροφορίας, ενίσχυση,

Ναι

2

Ναι

21

68

Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο. H πρόσβαση επιτρέπεται μόνο εντός του δικτύου του ΕΚΠΑ.

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/2943327