Re: [請益] 負折射率

[askooen (刺刺的鳳梨)]

※ 引述《eagle0149 (生活者)》之銘言：
: 折射率是光在真空的速度與光在介質中的速度之比值
: 依照此定義，為何有負折射率的物質
: 若折射率為負的，那不代表光在物質中的速度為負的？
: 負折射率物質又有何應用呢？ 感謝解惑

如果你只是用v=c/n這公式來看，速度的確是負的沒錯
但有學過基本的電磁學就知道，這個速度的意義是相速度
沒錯，負折射介質裡相速度傳播方向是反的。
我有一個小動畫可以讓妳明白了解，但我現在電腦沒有(在學校)
有找到的話我會補在推文裡面。

而在負折射介質當中能量速度永遠都是正的(是能量速度不是群速度喔)
而相速度在負折射發生時是反向傳播沒錯，和能量速度正好相反
那群速度的方向呢？在大部分的情況它是和能量速度同方向傳播
但在耗損很大的情況之下，群速度的方向會和能量速度方向有所不同
甚至會有完全反轉180度的情況產生，在一篇Science有提到
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/312/5775/892

負折射是一種等效介質，它所有的現象都必須在長波極限之下
前面有人說的很好，他其實很像一種光子晶體(但你跟做超材料的人這樣說他會生氣)
目前來說，很多在metamaterials發現的現象在光子晶體也都看到了(包括負折射)
只是光子晶體的作用波長大概是一個晶格左右，沒有到"遠大於"

至於metamaterials有什麼用呢？老實說，現在來看，一點用都沒有
因為它的能量耗損太大，作用頻寬太小
然而這兩項問題要解決，至今還沒有一個好的辦法
各家所謂"Metamaterial leading group"也都閃開這個問題，當作沒看見 XD
不過大家目前有一個模糊的目標就是：不要用共振
但是怎樣可以不用，沒有人說出一個明確的答案。

但如果以目前畫的大餅來看有：

Superlens(沒有繞射極限的透鏡。已被證明不可能完全沒有，但可以超越繞射極限)

hyperlens(把消散波(evanescent wave)轉成傳遞波，讓消散波資訊走更遠)

隱形斗篷(顧名思義，就是隱形。八卦精華區科學新知有我的文章可以去看看)

負折射波導(可以把光停住，原理上可行，實驗也可行：2009的APL，但停留似乎時間不長)

黑洞(這個最是豪小，不要理它 XD)

基本上現在這領域發的Paper大概是這樣：

A)用Metamaterials做出新的、或是意想不到的現象--->Science Nature 例：黑洞
B)把一些Metamterials和以前已經研究過的現象結合---> PRL、APL、PRB
C)把(A)的實驗做出來或是把理論建立起來--->同上
D)發展出新的可以做出Metamterials的方法--->PRL、Science or Nature
E)承上，發展出新的可以做出上述應用的方法---> Science or Nature
F)其他一些旁枝末節的計算，重要的可以發好期刊，不重要的發個1.X也差不多了
(上面好像說的Science很好發，但F部分卻是大多數在做的，期刊大部分也都在這裡)

當然這些沒有一定啦，我的只能說大致上是這樣
希望有幫到你的忙，有問題可以在討論
以上

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◆ From: 114.37.54.188
推 Morphee:推 這種文可以多一點
推 andyjy12:說到隱形斗篷，我們老師好像是再算量子斗篷XD
推 kobenein:找不到欸
→ askooen:什麼東西找不到？ 如果是隱行斗篷在z-15-18-7-6
→ askooen:還有二樓老闆不會是林德鴻吧 XD
推 youmehim:推林德鴻 量子隱形斗篷ㄟ XD
推 andyjy12:我是之前聽他上課說的XD
推 DrDumpling87: 好猛喔喔