Об условиях существования быстрой поверхностной волны

Выяснены условия существования быстрой (со скоростью, близкой к скорости света в вакууме) поверхностной электромагнитной волны на плоской поверхности раздела вакуума и изотропной диссипативной среды с диэлектрической проницаемостью $\varepsilon = \varepsilon' + \mathrm i\varepsilon''$. Проанализированы случаи границы раздела вакуум–морская вода, вакуум–металл, вакуум–плазма, вакуум–диэлектрик. Рассмотрены условия существования поверхностных волн с исчезающе малым затуханием: с предельно большим (вакуум–морская вода, вакуум–металл) и предельно малым (вакуум–плазма, вакуум–диэлектрик) значениями $\varepsilon''$. Показано, что по крайней мере в этих двух предельных случаях имеет место синхронизм перехода фазовой $V_{\mathrm p}$ и групповой $V_{\mathrm g}$ скоростей волны через скорость света в вакууме $с$. Отмечается, что это можно считать причиной существования поверхностных волн на границе раздела вакуум–бесстолкновительная плазма (при $\varepsilon' < -1$, $V_{\mathrm p, g} < с$) и отсутствия их на границе вакуум–слабопоглощающий диэлектрик (при $\varepsilon' > 1$, $V_{\mathrm p, g}> с$). Показано, что в первом предельном случае переход обеих скоростей поверхностной волны через $с$ реализуется при $\varepsilon' = -3/4$. Отсюда следует, что на границе раздела вакуум–металл (при $\varepsilon' < -3/4$) поверхностная волна существует, а на границе вакуум–морская вода (при $\varepsilon' >-3/4$) поверхностная волна (волна Ценнека) существовать не может.