光學介質指的是電磁波可在其中傳遞的材料,電容率
與磁導率
是材料的特性指標。光在各個不同材料的傳遞特性,如內部阻抗、速率等,通常都可用電容率與磁導率表示。
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材料的內部阻抗可用下式表示:
![{\displaystyle \eta ={E_{x} \over H_{y}}}](//wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cee687cc0bf0293e48acd3400af5969ca3c61921)
其中
與
分別是電場與磁場。
在絕緣體中,可以簡化如下:
![{\displaystyle \eta ={\sqrt {\mu \over \varepsilon }}\ .}](//wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/636298923028e551b4e3f2bcdfd4f0d8db6f75f4)
舉例來說,真空的內部阻抗被稱為自由空間阻抗,以Z0表示:
![{\displaystyle Z_{0}={\sqrt {\mu _{0} \over \varepsilon _{0}}}\ .}](//wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/302d9d5591d11d8da9da42cec83cee5d4c315f4c)
波在介質中傳遞的速率可表示為
,其中
是電磁波的頻率,
是波長。這個式子也可改寫成:
![{\displaystyle c_{w}={\omega \over k}\ ,}](//wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5d992484b648ea69640b7743cc095589ce330312)
其中
是角頻率,
是波數(在電機工程學中常以相常數
代表)。
真空中的電磁波傳遞速率是一個標準值,習慣寫作c0:[1]
![{\displaystyle c_{0}={1 \over {\sqrt {\varepsilon _{0}\mu _{0}}}}\ ,}](//wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/08781112d8d5f33e75b82e99abc91ac7411d3cd8)
其中
是真空的電容率而
是磁導率。