Если \(\omega \)<<\({\omega _0}\) , то из (5) получаем
\(rot\vec H = {\vec j_\sum } = {\varepsilon _0}\left( {1 + \frac{{{\omega _{pd}}^2}}{{{\omega _0}^2}}} \right)\frac{{\partial \vec E}}{{\partial t}}\) . (7)
В этом случае коэффициент, стоящий перед производной, не зависит от частоты, и представляет статическую диэлектрическую проницаемость диэлектрика. Как видим, она зависит от собственной частоты колебаний атомов или молекул и от плазменной частоты. Этот результат понятен. Частота в данном случае оказывается настолько низкой, что заряды успевают следовать за полем и их инерционные свойства на электродинамические процессы не влияют. В этом случае выражение в скобках в правой части соотношения (7) представляет статическую диэлектрическую проницаемость диэлектрика. Как видно она зависит от собственной частоты колебаний самих атомов или молекул диэлектрика и от плазменной частоты. Отсюда сразу имеем рецепт для создания диэлектриков с высокой диэлектрической проницаемостью. Чтобы достичь этого, следует в заданном объёме пространства упаковать максимальное количество молекул с максимально мягкими связями между зарядами внутри самой молекулы.
Показательным является случай, когда \(\omega \) >>\({\omega _0}\) . Тогда
\(rot\vec H = {\vec j_\sum } = {\varepsilon _0}\left( {1 - \frac{{{\omega _{pd}}^2}}{{{\omega ^2}}}} \right)\frac{{\partial \vec E}}{{\partial t}}\)
и на наших глазах диэлектрик превратился в проводник (плазму) т.к. полученное соотношение в точности совпадает с уравнением, описывающим плазму.
Нельзя не заметить то обстоятельство, что в данном случае опять нигде не использовалось такое понятие как вектор поляризации, а рассмотрение проведено путём нахождения реальных токов в диэлектриках на основе уравнения движения зарядов в этих средах. При этом в качестве параметров использованы электрические характеристики среды, которые от частоты не зависят.
Из соотношения (5) видно, что в случае выполнения равенства \(\omega = {\omega _0}\) амплитуда колебаний равна бесконечности. Это означает наличие резонанса в этой точке. Бесконечная амплитуда колебаний имеет место по причине того, что не учитывались потерь в резонансной системе, при этом её добротность равна бесконечности. В каком-то приближении можно считать, что ниже указанной точки мы имеем дело с диэлектриком, у которого диэлектрическая проницаемость равна её статическому значению. Выше этой точки мы имеем дело уже фактически с металлом, у которого плотность носителей тока равна плотности атомов или молекул в диэлектрике.
Теперь можно с электродинамической точки зрения рассмотреть вопрос о том, почему диэлектрическая призма разлагает полихроматический свет на монохроматические составляющие или почему образуется радуга. Для того чтобы это имело место необходимо иметь частотную зависимость фазовой скорости (дисперсию) электромагнитных волн в рассматриваемой среде. Если к соотношению (5) добавить первое уравнение Максвелла, то получим:
\(\begin{gathered}
rot\vec E = - {\mu _0}\frac{{\partial \vec H}}{{\partial t}} \hfill \\
rot\vec H = {\varepsilon _0}\left( {1 - \frac{{{\omega ^2}_{pd}}}{{({\omega ^2} - {\omega _0}^2)}}} \right)\frac{{\partial \vec E}}{{\partial t}} \hfill \\
\end{gathered} \) ,
откуда сразу находим волновое уравнение:
\({\nabla ^2}\vec E = {\mu _0}{\varepsilon _0}\left( {1 - \frac{{{\omega _{pd}}^2}}{{{\omega ^2} - {\omega _0}^2}}} \right)\frac{{{\partial ^2}\vec E}}{{\partial {t^2}}}\) .
Если учесть, что
\({\mu _0}{\varepsilon _0} = \frac{1}{{{c^2}}}\)
где \(c\) - скорость света, то уже ни у кого не останется сомнения в том, что при распространении электромагнитных волн в диэлектриках будет наблюдаться частотная дисперсия фазовой скорости. Но эта дисперсия будет связана не с тем, что такой материальный параметр, как диэлектрическая проницаемость диэлектрика, зависит от частоты, а в формировании этой дисперсии будет принимать участие сразу три, не зависящие от частоты, физические величины: собственная резонансная частота самих атомов или молекул, плазменная частота зарядов, если считать их свободными, и диэлектрическая проницаемость вакуума.
А вы, Алекспо, учитесь, как доказывать свою правоту не на пальцах, как вы это делаете, а при помощи строгого математического рассмотрения.