Die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in einem Supraleiter

Zusammenfassung

Durch Nullsetzen des spezifischen Widerstandes in der klassischen Elektronentheorie der Metalloptik wird der komplexe Brechungsindex eines Supraleiters für elektromagnetische Wellen erhalten. Es ergibt sich dabei, daß unterhalb einer Grenzfrequenz ω₀ dieser Brechungsindex rein imaginär wird, was einer exponentiellen Abnahme der Feldgrößen in der Fortschreitungsrichtung der „Welle“ entspricht, und eine optische Analogie zum Tunneleffekt der Materiewellen darstellt. Oberhalb dieser Grenzfrequenz wird der Brechungsindex rein reell; die Welle läuft ungedämpft durch den Supraleiter. Die Grenzfrequenz ist jedoch vermutlich so hoch, daß diese zweite Möglichkeit außerhalb des Gültigkeitsbereichs der klassischen Theorie liegt. — Mit Hinzunahme von Grenzbedingungen wird dann der Durchgang einer fortschreitenden Welle durch eine dünne supraleitende Schicht sowie das Eindringen einer stehenden Welle in einen allseitig von einer dünnen supraleitenden Schicht umgebenen Raum berechnet. Es wird gezeigt, wie aus dem Ergebnis eines in dieser Richtung gehenden Experimentes mindestens auf eine untere Grenze der Zahl N der bei der Supraleitung beteiligten Elektronen geschlossen werden könnte.