左手材料-負(fù)折射率材料-wenkub
2023-05-26 07:34:58 本頁面
【正文】 ?k E H 0??kE 0??kH?如果介質(zhì)的 μ和 ε兩者之間一個(gè)為正數(shù)而另一個(gè)為負(fù)數(shù) ， 則 k20， k無實(shí)數(shù)解；即方程 (1)無波動(dòng)解 ， 電磁波不能在其中傳播 。 正弦時(shí)變電磁場(chǎng)的波動(dòng)方程 （ Helmholtz方程 ） 為： （ 1） 其中 2E k E 0??2▽2 2 2 r 0 r 0k ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2B k B 0??2▽?自然界中物質(zhì)的 μ和 ε一般都與電磁波頻率有關(guān) ， 并且在 大多數(shù)情況下都為正數(shù) ， 此時(shí)方程 (1)有波動(dòng)解 ， 電磁波能在其中傳播 。 對(duì)于無損耗 、 各向同性 、 空間均勻的介質(zhì) ， 由Maxwell方程組能推出 可見 ， 、 、 之間滿足右手螺旋關(guān)系 。 S E H k S E H k 右手材料 ( ? 0, ? 0) 左手材料 ( ? 0, ? 0) (a) (b) 右手材料 左手材料Fig 1. 電磁波在 (a) 一般材料與 (b) 左手材料中之電場(chǎng) 、 磁場(chǎng) 、 波向量與能量流密度方向之間的向量關(guān)系 。 k ? ?? ?? c ckn v?? ?S E H?? E SHSk?折射光仍然滿足 Snell定律 (c) 左手材料 左手材料(b) 左手材料 左手材料 左手材料 左手材料左手材料 左手材料2 E v ? S v k v ( ? 1 0, ? 1 0 ) ( ? 2 0, ? 2 0 ) ? (a) 左手材料 左手材料1H2HS1E2EkFig 2. (a) 入射光在經(jīng)過一般介質(zhì)與左手材料接口時(shí) ， 折射光偏折方向會(huì)與入射光在法線的同一邊 。 S k k S v v 光源 光源 偵測(cè)器 光源光源偵測(cè)器 左手材料中 Fig 3. 一般介質(zhì)與左手材料中 Doppler效應(yīng)的比較 。 但自然界中沒有發(fā)現(xiàn) ?和 ?同時(shí)為負(fù)數(shù)的介質(zhì)存在 ， 所以他的研究結(jié)果在 20世紀(jì)一直沒有得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 ， 人們對(duì)左手材料的興趣也基本消失了 。 Parazzoli C. G. ,Greegor R. B. ,et al , Phys. Rev. Lett. ,2021,90,107401 ?2021年 ， Shelby等人首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了當(dāng)電磁波斜入射到左手材料與右手材料的分界面時(shí) ， 折射波的方向與入射波的方向在分界面法線的同側(cè) 。 ?“完美透鏡 ” 的局限與解決方法 雖然負(fù)折射率材料制成的 “ 完美透鏡 ” 可以實(shí)現(xiàn)亞波長(zhǎng)分辨率 ， 但是實(shí)現(xiàn) “ 完美透鏡 ” 的條件是相當(dāng)苛刻的 。 (c) rodsinair
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