简析负折射率及其效应

介绍了负折射率材料的发现及研究历史,简单分析由负折射产生的负群速度、逆多普勒频移、反常切伦柯夫辐射、完美透镜等各种效应,进一步讨论负折射材料的应用展望。     

由负折射率引发的教学思考

新《物理课程标准》在前言中明确提出高中物理课程的内容应体现时代性,适应科学技术进步和可持续发展的需求.本文以高考题和竞赛题引入负折射率这样一个物理前沿知识,通过介绍负折射率引发教学的一些思考.在2014年北京高考理综卷第20题中,考查了负折射率介质.这个概念在第28届全国物理竞赛初赛中也考查过.既然高考和竞赛都给予负折射率这么高的关注,那究竟什么是负折射率介质?为什么会出现负折射的情况?下面我们来谈论下.     

探析负折射率介质层中光波的相位和传输特性

NIM作为介质,具备两个方面的基本属性:一是负介电系数;二是负磁导率.对于此类介质而言,定义E×H的平面电磁波,不单单能够使波矢(K)与能流密度(S)之间的方向呈现出反向状态,同时也可使平面E×H与波矢(K)之间的关系表现为左手系状态.同常规意义上的正折射率介质对比来看,负折射率介质所对应的多普勒频移、以及辐射属性均有其所对应的特殊性.十余年前,相关研究人员从实验角度证实了:负折射率介质可以通过复合介质微结构的特殊性排列方式获取.由此也使得各方开始加大了对于负折射率介质作用于光学器件设计、制造的研究工作.文章结合上述研究情况,主要针对负折射率介质层当中,光波所表现出的相位特性、以及传输特性展开了详细研究与分析,望引起关注.     

负折射介质的物理特性

负折射介质具有许多独特的物理性质,即反常折射现象、自聚焦效应、逆Dopp ler频移和反常Cerenkov辐射等,这些性质为人们提供了控制光的全新手段,具有良好的应用前景。先回顾了负折射介质的研究历史,然后对负折射介质主要物理性质的物理机制进行了详细的解释,最后简单介绍了光子晶体负折射效应。     

一个不等式链及其证明

前些时笔者发现并证明了以下命题[1]:设x,y,z为非负实数,且x2 y2 z2≤3,则xyz≥①yz zx xy-2≥②3(x y z)-8,当且仅当x=y=z=1时,①、②两式均取等号.现将①、②式向四元推广,得到定理设x,y,z,w为非负实数,且x2 y2 z2 w2≤3,则3xyzw≥③Σyzw-1≥④Σxy-3≥⑤3Σx-9当且仅当x,y,     

正负折射率介质分界面反射和折射的仿真

电磁波在负折射率介质中传播时,材料的介电常数和磁导率均为负数,从而表现出一些奇特的特性。为详细了解电磁波在正负折射率介质分界面的反常折射现象,文章讨论了正负折射率介质分界面的反射和折射规律,并用有限元软件Comsol Multiphysics对反射和折射现象进行仿真,同时对与理论分析一致的仿真结果以图像形式进行了显示。     

关于复合判断等值证明的方法初探

本文认为关于复合判断等值证明的方法,除一般常用的真值表法外,还有转换法与负判断法。所谓转换法是指将一种复合判断转换成另一种复合判断,以观其是否等值的方法。所谓负判断法是指将负判断引入证明过程,推出负判断,以观其是否等值的方法。     

实数理论六个等价性命题的证明

文章采用新的循环路径，给出了实数连续性定理的等价证明。     

一个猜想条件的减弱及证明

宋庆老师在文[1]中提出两个猜想：若a,b,c为非负实数（至多一个为零）,则     

测定水的折射率的几种方法

介绍了测定水的折射率的几种简便方法，可供学生作探究性实验参考。     

电磁波在正负折射率介质分界面上的折射与反射

最近的理论和实验证明了人工合成负折射率材料的可能性。本文详细研究了电磁波在正、负折射率介质分界面上的折射与反射规律，归纳出了不同情形下的Snell定律，并推广了菲涅耳定律。此外还发现，在正负折射率介质的分界面上依然存在全反射，全反射时的表面波能量有向前传播的，也有向后传播的，负折射只改变折射方向，不改变反射与透射场强的幅度。     

光学介质折射率讨论

折射率是光学介质的重要特性之一,讨论影响折射率变化的原因,阐述折射率变化的应用,以达到对光学介质折射率有一个更全面、更深入、更清晰的认识和理解．     

利用楔角测量薄介质折射率

介绍通过几何光学方法,利用楔角测量薄介质折射率,该方法具有简单快速的特点。     

用偏振光测定液体的折射率

在薄膜介质折射率测定的实验中,加入了用偏振光测定液体的折射率的内容,既充实了这个题目的实验内容又使学生加深了对布儒斯特定律的理解,并给出了一种测量液体折射率的新方法。     

用分光计测定双棱镜楔角和折射率

双棱镜干涉是一个典型的实验,测量出双棱镜的楔角和折射率是有一定难度,通过设计一种实验方法可测量出双棱镜的楔角和折射率,并对实验结果进行了分析.     

掩埋式光波导功分器折射率分布

用两步离子交换法制备的Ti -Na 离子交换玻璃波导,比Ag ,Li ,K 等离子制备的光波导更具优越性,其折射率差可达0.26.在温度低于玻璃转变温度时,这些波导具有良好的热稳定性.Ti -Na 离子半径巨大差异而产生的应力,离子的极化以及克分子体积导致了折射率的变化.实验用雅敏干涉仪测量实验所得的折射率分布,详细描述了Ti -Na 进行离子交换制作光波导的实验过程,并通过布格尔定律和激光特性得到光波导的折射率理论分布.最后,根据实验所得数据,以及对折射率分布有影响因素的研究,很好地解释了折射率分布的实验结果,提出的离子交换机理可很好地解释折射率分布.     

利用线阵CCD测定透明介质折射率的实验研究

将CCD测试技术引入物理实验,介绍了依据折射定律设计的能够测量任何透明介质折射率的仪器原理、使用方法及开设的部分实验内容,给出了对一些材料折射率的测量结果。     

球对称梯度折射率介质中光线传输轨迹的计算

通过将二阶的光线微分方程降阶为一阶微分方程组,并用四阶的Runge-Kutta方法对微分方程组进行迭代求解,从而求出球梯度折射率介质中的光线传输轨迹.该方法精确度高,适用于任意梯度分布的球梯度介质中的光线传输轨迹的计算.