Головна Матеріалознавство Метаматеріальна лінза: негативна рефракція

🔬 Метаматеріальна лінза: негативна рефракція

Інтерактивна 3D пластина метаматеріалу з розрізними кільцевими резонаторами. Встановіть знак і величину діелектричної проникності ε та магнітної проникності μ, спостерігайте, як світло підкоряється знаковому закону Снелла, і подивіться, коли пластина з негативним показником заломлення вигинає світло в той самий бік від нормалі — основа суперлінзи Пендрі.

Матеріалознавство2DПросунутий60 FPS
metamaterial-lens ↗ Відкрити окремо
DRAG · SCROLL · CLICK — керуйте прямо у вікні симуляції.

Про цю симуляцію

Метаматеріали — це штучні структури, розроблені так, щоб отримати електромагнітні властивості, недоступні в природних матеріалах, зокрема одночасно негативну діелектричну проникність ε та магнітну проникність μ. Коли обидві величини від'ємні, показник заломлення також стає від'ємним, а закон Снелла продовжує діяти, але промінь заломлюється на той самий бік нормалі, а не на протилежний, як у звичайних матеріалах.

Розрізні кільцеві резонатори

Мікроскопічні металеві кільця з розрізом створюють штучну магнітну відповідь, недоступну природним матеріалам, дозволяючи інженерно налаштувати магнітну проникність μ.

Знаковий закон Снелла

Коли ε і μ обидва від'ємні, показник заломлення n стає від'ємним, і промінь світла заломлюється на той самий бік нормалі при вході в матеріал, а не на протилежний.

Суперлінза Пендрі

Пластина з негативним показником заломлення теоретично може фокусувати як пропагуючі, так і згасаючі хвилі, долаючи дифракційну межу звичайної оптики — ідея, запропонована Джоном Пендрі.

Часті питання

Що таке метаматеріал?

Це штучно сконструйована структура з періодичних елементів (менших за довжину хвилі), яка отримує ефективні електромагнітні властивості, недосяжні для природних однорідних матеріалів, зокрема від'ємну проникність чи проникливість.

Що означає негативний показник заломлення?

Коли і діелектрична проникність ε, і магнітна проникність μ матеріалу від'ємні, показник заломлення теж стає від'ємним, і промінь світла, що входить у матеріал, згинається на той самий бік нормалі падіння, а не на протилежний, як зазвичай.

Що таке розрізний кільцевий резонатор?

Це маленьке металеве кільце з вузьким розрізом, яке резонує на певній частоті під дією магнітного поля, створюючи штучну магнітну відповідь матеріалу, недоступну в звичайних діелектриках.

Що таке суперлінза Пендрі?

Джон Пендрі теоретично показав, що плоска пластина з показником заломлення n=−1 може відновлювати як звичайні, так і згасаючі компоненти світлової хвилі, потенційно долаючи дифракційну межу роздільної здатності звичайних лінз.

Схожі симуляції