Re: [請益] 負折射率
※ 引述《askooen (刺刺的鳳梨)》之銘言:
: ※ 引述《eagle0149 (生活者)》之銘言:
: : 折射率是光在真空的速度與光在介質中的速度之比值
: : 依照此定義,為何有負折射率的物質
: : 若折射率為負的,那不代表光在物質中的速度為負的?
: : 負折射率物質又有何應用呢? 感謝解惑
: 如果你只是用v=c/n這公式來看,速度的確是負的沒錯
: 但有學過基本的電磁學就知道,這個速度的意義是相速度
: 沒錯,負折射介質裡相速度傳播方向是反的。
: 我有一個小動畫可以讓妳明白了解,但我現在電腦沒有(在學校)
: 有找到的話我會補在推文裡面。
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因為相隔的有點久了,我還是用回文好了 (賺點P幣 :D)
http://www.youtube.com/watch?v=eYnJ3rP2hhg
這個是連續高斯波包斜向入射到負折射平板裡
很明顯可以看到平板內相位是反方向傳播
http://www.youtube.com/watch?v=VXMadtRBN88
這個是上面的3D版本
http://www.youtube.com/watch?v=5YGXFJHMyFI
這個是負折射平板和球狀波於近場的superlens
裡面會有一個成像點,出了平板和波原等距離的地方也有一個成像點
希望有幫到大家
以上
P.S.:這些動畫都是我一位強者學長留下來的,不是我自己做的
: 而在負折射介質當中能量速度永遠都是正的(是能量速度不是群速度喔)
: 而相速度在負折射發生時是反向傳播沒錯,和能量速度正好相反
: 那群速度的方向呢?在大部分的情況它是和能量速度同方向傳播
: 但在耗損很大的情況之下,群速度的方向會和能量速度方向有所不同
: 甚至會有完全反轉180度的情況產生,在一篇Science有提到
: http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/312/5775/892
: 負折射是一種等效介質,它所有的現象都必須在長波極限之下
: 前面有人說的很好,他其實很像一種光子晶體(但你跟做超材料的人這樣說他會生氣)
: 目前來說,很多在metamaterials發現的現象在光子晶體也都看到了(包括負折射)
: 只是光子晶體的作用波長大概是一個晶格左右,沒有到"遠大於"
: 至於metamaterials有什麼用呢?老實說,現在來看,一點用都沒有
: 因為它的能量耗損太大,作用頻寬太小
: 然而這兩項問題要解決,至今還沒有一個好的辦法
: 各家所謂"Metamaterial leading group"也都閃開這個問題,當作沒看見 XD
: 不過大家目前有一個模糊的目標就是:不要用共振
: 但是怎樣可以不用,沒有人說出一個明確的答案。
: 但如果以目前畫的大餅來看有:
: Superlens(沒有繞射極限的透鏡。已被證明不可能完全沒有,但可以超越繞射極限)
: hyperlens(把消散波(evanescent wave)轉成傳遞波,讓消散波資訊走更遠)
: 隱形斗篷(顧名思義,就是隱形。八卦精華區科學新知有我的文章可以去看看)
: 負折射波導(可以把光停住,原理上可行,實驗也可行:2009的APL,但停留似乎時間不長)
: 黑洞(這個最是豪小,不要理它 XD)
: 基本上現在這領域發的Paper大概是這樣:
: A)用Metamaterials做出新的、或是意想不到的現象--->Science Nature 例:黑洞
: B)把一些Metamterials和以前已經研究過的現象結合---> PRL、APL、PRB
: C)把(A)的實驗做出來或是把理論建立起來--->同上
: D)發展出新的可以做出Metamterials的方法--->PRL、Science or Nature
: E)承上,發展出新的可以做出上述應用的方法---> Science or Nature
: F)其他一些旁枝末節的計算,重要的可以發好期刊,不重要的發個1.X也差不多了
: (上面好像說的Science很好發,但F部分卻是大多數在做的,期刊大部分也都在這裡)
: 當然這些沒有一定啦,我的只能說大致上是這樣
: 希望有幫到你的忙,有問題可以在討論
: 以上
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※ 編輯: askooen 來自: 140.115.40.185 (12/02 12:41)
※ 編輯: askooen 來自: 140.115.40.185 (12/02 12:42)
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