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光学物理学

光学物理学

负指数材料的好消息

根据一系列最新实验和计算机模拟,具有负折射率的材料不会违反物理定律。这些材料于1968年首次提出,它们的作用是使光沿与常规材料相反的方向弯曲,并且也称为左手材料。这些材料仅在2000年的实验中得到证实。但是,一些物理学家认为,尽管光的相速度为负折射,群速度为负。其他人则声称负折射通过允许速度大于光速而违反了因果关系。现在,一些实验和模拟表明负折射是真实的,并且没有违反因果关系。

美国爱荷华州立大学的Costas Soukoulis及其同事和希腊的FORTH实验室对左手光子晶体进行了计算机模拟,以表明此类材料中的因果关系仍然完整(S Foteinopoulou 等。 2003 物理莱特牧师 90 107402)。

研究人员解决了麦克斯韦’s方程研究电磁波在撞击负折射率材料表面时如何随时间变化。他们看到入射光束向负方向折射– as expected –但是他们也注意到这种折射并没有立即发生。取而代之的是,整个波阵面暂时被困在表面区域。 Soukoulis及其同事认为,由这种陷波引起的延迟解释了光束中的外部光线如何 出现 比光速快。

“这些计算重要地证明了光速不会受到负折射的影响,”伦敦帝国理工学院的理论家约翰·彭德里(John Pendry)曾对负折射率材料做过很多早期工作,他告诉 物理网 . “现在该继续前进,并开始使用这些惊人的新材料。”

克劳迪奥·帕拉佐利(Claudio Parazzoli)和同事在西雅图的波音幻影工厂(Boeing Phantom Works)进行了进一步的实验和模拟,证实了负折射率材料的存在(物理莱特牧师 90 107401),以及哈佛大学和麻省理工学院的Andrew Houck及其同事(物理莱特牧师 待发布)。

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