左旋物质

最近在美国波士顿召开的“电磁学研究进展年会”上最为热门的话题是“左旋物质 (Ｌｅｆｔ-ＨａｎｄｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ ,简称ＬＨＭ) .左旋物质是指其介电常数和导磁率都是负值的物质 ,在世界上对电场或磁场中的任一种具有负响应系数的材料已经是极其稀少 ,更不用说对两个场都具有负响应效应的材料了 .当光线入射到左旋物质的样品时 ,它具有负的折射率 ,即光的折射方向是与一般材料的折射方向相反 .由于这种特性 ,左旋物质就成为固态滤波器以及各种天线的首选材料 .左旋物质一般都是金属材料 ,它们由Ｃ -型金属环 (即半环谐振器ｓｐｌｉ…     

用费马原理推导折射定律

费马原理是光学中最基本的原理,俗称"最快到达原理",即光总是沿着所用时间最短的途径进行传播.现在,根据费马原理推导光的折射定律,以加强知识的联系.     

从物理学史角度分析折射率表示的形式

从物理学史角度分析了为什么折射率以n=sini/sinr的形式来表示.     

混合溶液等效折射率的测量

根据光学折射定律,设计简单实验对混合溶液等效折射率进行测量。首先测量纯水的折射率,和文献值进行比较,用以验证该方法的正确性。作为应用,分别测量不同浓度的氯化钠溶液、蔗糖溶液、乙醇溶液及混合溶液的等效折射率,并绘制了等效折射率随溶液浓度变化的关系曲线,最后说明浓度大的溶液折射率不一定大。     

旋光晶体的寻常折射率与左旋光和右旋光折射率的关系

由光的波动方程证明,若介质为旋光物质,则其极化率张量χ一定有非对角对称的共轭虚元素,并导出了旋光晶体的寻常折射率no与左旋光折射率nL和右旋光折射率nR之间的关系.将理论分析结果与实验数据相对照,结果完全吻合.     

负折射指数物质中金属线对电磁波的影响

构造两种结构负折射指数物质(NRM)，利用数值模拟计算两种结构的S参数.由于这种结构尺度比波长小，为精确利用有限积分技术(FIT)进行模拟.通过对这两种结构中金属线位置变化对金属谐振频率影响进行模拟，最后得出由于金属线与谐振环耦合，金属线对称破缺影响谐振环谐振频率和通带，并对等效负折射指数为负的频带产生影响. 关键词： 负折射率 左手物质 通带 金属线对称破缺     

拉曼效应对负折射介质中超短脉冲传输的影响

通过数值法对包含拉曼延迟响应的(3+1)维非线性薛定谔方程进行求解,研究了超短脉冲激光在负折射介质中传输时拉曼效应对自聚焦传输特性的影响,着重分析其不同与常规介质的反常传输现象.结果表明:由于负的折射率影响,拉曼效应将导致超短脉冲在自聚焦过程中频谱发生蓝移现象,这与常规介质对应情形相反;而它对负折射介质中超短脉冲的自聚焦特性的影响与常规介质相同,即拉曼效应将诱导自聚焦效应首先发生在脉冲的前沿.本文研究工作对将来利用负折射介质来操控超短光脉冲串产生、自聚焦等许多实际应用领域研究具有重要的指导意义.     

微波异常传播中的负折射率问题

给出关于电磁波折射率理论的评述,重点介绍了美国圣迭戈加州大学（UCSD）研究组关于负折射率的实验,该实验证明左手化物质（LHM）确实呈现负折射率。     

负折射率材料及其成像规律 ——由2020年北京普高适应性测试物理卷第14题引发的思考

针对最近热议的2020年北京普高适应性测试物理卷第14题中所涉及的负折射率材料,文中对这类材料的研究历史与前沿进展进行了简要介绍,对该问题中出现的"是否超光速"这一争议点进行了讨论.然后根据光在负折射率材料中的传播规律,对一块由负折射率材料构成的具有一定厚度的平板介质的成像特点进行了计算,得到了其成实像的判定条件,并与...     

光的折射定律教学研究--物理学史与"科学探究"之四

光的折射定律的确立经历了漫长的历史过程，这个漫长的历史过程留给我们很多值得借鉴的东西，史料的运用对现实的课堂科学探究活动有着积极的意义。     

Effects of temperature on the stability of separatescreening bright--dark spatial soliton pair

We investigate theoretically the temperature effects on the evolution and stability of a separate screening bright--dark soliton pair formed in a serial non-photovoltaic photorefractive crystal circuit. Our numerical results show that, for a stable bright--dark soliton pair originally formed in a crystal circuit at given temperatures, when one crystal temperature changes, the soliton supported by the other crystal will evolve into another stable soliton if the temperature change is quite small, whereas it will become unstable and experience larger cycles of compression or break up into beam filaments if the temperature difference is big enough. The dark soliton is more sensitive to the temperature change than the bright one.     

声波的负折射

一束光从空气射入水中,入射线和折射线将分别位于界面法线的两侧,并且入射角大于折射角,这便是通常意义下的折射定律.折射率n=±εμ,其中ε是材料的介电常数,μ是磁导率.一般情况下n为正值,这是因为,对常规材料而言,ε>0,同时μ>0,并且电磁波的电场、磁场和波矢三者构成右手关系.然而,大约在 30年前有理论学家提出,可能出现ε<0、同时μ<0的情况,此时电场、磁场和波矢之间构成左手关系.在左手关系的情况下,折射率n将取负值,入射光和折射光将位于界面法线的同一侧.这类反常的负折射率材料直到 2000年才在实验中得到展示.以上描述都是针对电…     

左手材料与非线性光学材料界面处的内光学双稳态

从理论及数值上研究了左手材料与传统非线性材料界面处的电磁波性质。发现在界面处出现一种新的现象——光学双稳态。入射光强、入射角以及左手材料与非线性材料的磁导率比值强烈的影响光学双稳态的行为。比较了不同的电磁模式对双稳态行为的影响。结果表明在相同的参数下，TE模式比TM模式更容易获得光学双稳态。     

负折射平板透镜景深特性仿真分析

根据波前编码理论,通过计算机仿真分析的形式,对负折射平板透镜景深延拓特性进行了探讨在折射率为-1时,实现了8.5333倍的景深延拓;在折射率有微小偏移的情况下,以-0.99为例,引入校正透镜后,实现了6.5862倍的景深延拓.     

Asymmetry in Negative Refraction of Nonlinear Waves

Recently, inwardly propagating waves （called antiwaves, AWs） in nonlinear oscillatory systems have attracted much attention. An interesting negative refraction phenomenon has been observed in a bidomain system where one medium supports forwardly propagating waves （normal waves, NWs） and the other AWs. In this paper we find that negative refraction （NR） in nonlinear media has an asymmetric property, i.e., NR can be observed only by applying wave source with proper frequency to one medium, but not the other. Moreover, NR appears always when the incident waves are dense and the refractional waves are sparse. This asymmetry is a particular feature for nonlinear NR, which can neither be observed in linear refraction processes （both positive and negative refractions） nor in nonlinear positive refraction. The mechanism underlying the asymmetry of nonlinear NR are fully understood based on the competition of nonlinear waves.     

应用布儒斯特定律测定玻璃的折射率

介绍应用布儒斯特定律测定玻璃折射率的原理、方法和步骤。     

双重负指数材料的研制

自然界中的材料一般具有正的光折射系数，具有负光折射系数的材料都是利用工程技术方法人工制造的．这类材料通常称为负磁导率材料（negative—index metamaterial，NIMs）．负磁导率材料具有一些特殊的性质，例如它有将光聚焦于一个点上的能力，而且这个点的大小要比光波波长还小，所以它被称为“超级透镜”．利用它可观测到比现有光学显微镜更小的物体．各种材料只有当它的介电常数是负时，才能使光的折射系数为负．如果某种材料不仅它的介电常数为负，它的磁导率也是负的话，这样的材料就称为双重负指数材料（duble—negative metamaterial，DN—NIMs）．一般来说，NIMs材料的制作要比DN—NIMs容易一些．因为光与磁场的相互作用要比光与电场的相互作用小100倍．