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負(fù)折射率材料的奇異光學(xué)現(xiàn)象

要實(shí)現(xiàn)材料的隱身，關(guān)鍵的技術(shù)就是制造出能扭曲可見光波的材料，科學(xué)家稱，只要制造出性能合適的材料，實(shí)用的“隱身衣”完全可能在近期問世，因此，能使光波“彎曲”的負(fù)折射率材料在實(shí)驗(yàn)上的成功合成，為可見光的區(qū)的隱身技術(shù)提供了關(guān)鍵性的基礎(chǔ)。

那么，光波在負(fù)折射率材料是如何實(shí)現(xiàn)“彎曲”的呢？

原來，在負(fù)折射率材料中，電場(chǎng)、磁場(chǎng)和波矢方向遵守“左手”法則，而并非常規(guī)材料中的“右手”法則。

當(dāng)光從具有正折射率的材料（常規(guī)材料）入射到具有正折射率材料的界面時(shí)，入射光線和折射光線分別位于法線兩側(cè)，這是我們所熟知的結(jié)果。

而當(dāng)光從具有正折射率的材料入射到具有負(fù)折射率材料的界面時(shí)，光的折射與常規(guī)折射相反，入射光線和折射光線處在于界面法線方向同一側(cè)，也就是說，在這種材料中，光出現(xiàn)了異常傳播，出現(xiàn)了扭曲的現(xiàn)象。

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折射率的研究

先在一塊玻璃板上沉積一層銀，隨后在上面覆蓋一層薄薄的不傳導(dǎo)的鎂氟化物，再覆上一層銀，這樣就形成了一塊100納米厚“三明治”。然后，多林在這樣金屬三明治上蝕刻上一群方孔，以創(chuàng)造出一種類似于金屬絲網(wǎng)的柵格。

當(dāng)它經(jīng)過時(shí)，多林通過測(cè)量光的“相位速度”來決定材料的折射率。他的測(cè)量表明這種構(gòu)造物對(duì)波長(zhǎng)為780納米的光的折射率為-0.6。這一數(shù)值在光的波長(zhǎng)為760納米和800納米時(shí)會(huì)降到零，在更長(zhǎng)和更短的波長(zhǎng)時(shí)則會(huì)變?yōu)檎怠?/p>

此前，儀器校準(zhǔn)漫反射板，已被論證的出現(xiàn)負(fù)值折射率的短波長(zhǎng)為1400納米。

這個(gè)研究小組還沒有觀察到可能由負(fù)折射率帶來的其他的一些奇異效果，例如向后彎曲光的能力。

然而，模擬實(shí)驗(yàn)表明負(fù)指數(shù)透鏡會(huì)對(duì)一個(gè)有限范圍內(nèi)的波長(zhǎng)產(chǎn)生奇異的效果。

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負(fù)折射率材料不僅在隱身技術(shù)上有重要的運(yùn)用價(jià)值，在制造其他光學(xué)器件上應(yīng)用也將很廣泛。

利用光在負(fù)折射率材料中異常的傳播現(xiàn)象，在今天我們能用一塊平板玻璃就能構(gòu)成一塊透鏡，利用負(fù)折射率材料的這個(gè)特性可以制造平面鏡。

我們知道，用常規(guī)材料制作眼鏡，光學(xué)漫反射板，為了進(jìn)行不失真的成像，眼鏡片必須做成弧線形狀，而負(fù)折射率材料由于對(duì)光線的偏折方向相反，所以可以做成平面鏡片，不失真并且保持超高的分辨率。

如今，鶴壁漫反射板，負(fù)折射率介質(zhì)仍是國(guó)際科學(xué)研究的課題之一。

雖然現(xiàn)在已有很多關(guān)于負(fù)折射率的研究，特別是在應(yīng)用與人工合成方面，負(fù)折射率仍然有著相當(dāng)大的發(fā)展空間，弄清其內(nèi)在的性質(zhì)，將會(huì)為人類造福。

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