Заттағы жарықтың таралуы

Бұған дейін оптика құбылыстарының көпшілігі тәжірибеге негізделген қағидаларға сүйеніп баяндалды. Дұрысында оптикалық құбылыстарды тек жарық пен заттың бір-біріне ететін әсерлерін есепке ала отырып қана толық ұғынуға болады. Онда жарықтың табиғаты мен оның затқа қалай әсер ететіндігі туралы белгілі физикалық ұғымға сүйеніледі. Максвелдің бастапқы теориясы бойынша электромагниттік толқындардың таралу жылдамдығы ортаның электр өтімділігі мен магниттік өтімділігіне байланысты, атап айтқанда

мұндағы с – жарықтың вакуумдағы жылдамдығы; заттың сындыру көрсеткіші . Бірқатар газ және сұйық диэлектриктердің магниттік өтімділігі шамамен бірге тең, сондықтан жуықтап алғанда

.

Бұл өрнек Максвелл заңы деп аталады. Максвелл заңы бірсыпыра газдар мен сұйықтар үшін дұрыс орындалады. Мысалы, азот, сутегі, гелий, бензол. Бірақ көптеген өзге заттар үшін бұл заң орындалмайды. Мысалы, судың диэлектрлік тұрақтысы 81, 9, ал оны сындыру көрсеткіші 1,33. Мұның себебі: мәні электр өрісі кернеулігі тербеліс жиілігіне тәуелді. Егер шамасының жарық толқыны өрісінің тербеліс жиілігіне тәуелділігі есепке алынса, онда Максвелл заңы күшін жоймайды.