"德国研究人员在制造可见光下的负折射指数物质的竞赛中成为了获胜者。如果你对负折射指数物质不熟悉，那么也许你还记得不久前国内媒体大肆宣传的隐形斗篷。这项先进的技术就可用来制造可见光下看不见的斗篷，或者更可能是制造新一代的光学设备如超级透镜 （super-lenses）它能够比可见光波长的透镜看到更多。"
一般物质的折射率都是正的，空气里是1.0003，普通玻璃大约1.5，钻石为2.4。在1990年代中期伦敦皇家学院的John Pendry就认识到折射率是可以为负的。方法是将一排电子元件集中起来用电流和磁场当光通过时候产生共振。人们把这类物质叫metamaterial。德国Karlsruhe大学的Gunnar Dolling和他的同事展示了一种结构，用光的相位速度（phase velocity）测量物质的折射率，测量法显示这种结构的负折射率为-0.6。
这里有一个pdf的教材：关于左手物质和负折射现象，或者用我的备份文件下载
附：科学新闻台的一篇文章《负折射率的物质》
作者:CCLo 2001/04/23
一年前美国加州大学圣地牙哥分校(UCSD)的物理学家制造出负介电常数与负磁导系数的物质。现在﹐同一组科学家更进一步制造出负折射率的物质。
早在1960年代俄国科学家 Victor Veselago 就提出左手物质(left-handed material)的理论（注一）﹐然而直到去年才由UCSD的Sheldon Schultz 与 David Smith 等人成功的使用铜线与铜环制造出微波段的左手物质。负折射率是左手物质的奇异特性之一﹐然而这Schultz等人所制造出的物质只在一维上展现出左手性质 ﹐因此无法呈现出负折射率的特性。
最近﹐同一组科学家藉着电脑设计的帮助﹐制造出在可以在二维展现出左手性质的微波段左手物质 (Shelby et al., Science, 6 April 2001) 。这种新的材料由铜线与铜环嵌在围成方格状的玻璃纤维薄片中所组成（注二）。当微波射进这样的物质之后其群速 (group velocity)与相速(phase velocity)方向是相反的﹐因此产生了负的折射率。
这种负折射率材料有很高的应用价值：比如说﹐可以用来制造高指向性的天线。对通讯科技将有很大的贡献。
注一：
俄国科学家 Victor Veselago 在 1960 年代所提出：如果一个物质的介电常数 (electric permittivity) 与磁导系数 (magnetic permeability) 的质都是负的﹐则光行经其中时会产生逆杜普勒效应﹐逆司乃耳 (Snell effect) 效应与逆 Cerenkov radiation。 这种物质称作左手物质(left-handed material)﹐乃因电磁波在此物质中的行进方向与电磁场的关系必须以左手描述而非一般物质所遵守的右手定则。
注二:
请见UCSD关于本实验的网站-- http://www-physics.ucsd.edu/lhmedia/
没有评论:
发表评论