Az optikai közeg olyan anyag, amelyen keresztül az elektromágneses hullámok terjednek , az átviteli közeg egyik formája . Egy közeg dielektromos és mágneses permeabilitása határozza meg, hogyan terjednek benne az elektromágneses hullámok. A közegnek belső impedanciája van , definíció szerint
ahol és vannak az elektromos és mágneses mezők, ill. Az elektromos vezetőképesség nélküli régióban a kifejezés leegyszerűsödik:
Például szabad térben a belső impedanciát vákuum karakterisztikus impedanciának nevezzük, amelyet Z 0 jelöl , és
A hullámok olyan sebességgel terjednek a közegben, ahol az elektromágneses hullámok frekvenciája és hullámhossza . Ez az egyenlet így is felírható
ahol a hullám szögfrekvenciája és a hullám hullámszáma. Az elektrotechnikában a szimbólumot fázisállandónak nevezik , és gyakran használják a
Az elektromágneses hullámok terjedési sebességét a szabad térben , egy idealizált standard referenciaállapotban konvencionálisan c 0 -val jelöljük : [1]
hol az elektromos állandó ; a mágneses állandó .Az általános bevezetésért lásd a Serway [2] részt . A szintetikus közegek tárgyalását lásd: Joannopoulus [3] .