🔬 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.
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.