Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)

Для цитирования:

Давидович М. В. Почему не может быть использован отрицательный показатель преломления // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2011. Т. 11, вып. 1. С. 42-47. DOI: 10.18500/1817-3020-2011-11-1-42-47

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 212)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Физика
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
621.372.8:537.876.46
DOI: 
10.18500/1817-3020-2011-11-1-42-47

Почему не может быть использован отрицательный показатель преломления

Авторы: 
Давидович Михаил Владимирович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Показано, что используемый в оптике и электродинамике сплошных изотропных сред показатель преломления n (индекс рефракции, коэффициент замедления) для левосторонних метаматериалов и вообще сред с отрицательной рефракцией нельзя ввести единым образом и считать его действительным, а в особенности отрицательным. Данный коэффициент в указанных средах вообще вводить нецелесообразно. 

Ключевые слова: 
показатель преломления
индекс рефракции
коэффициент замедления
Метаматериалы
фотонные кристаллы
дисперсия
отрицательная рефракция
левые среды
Список источников: 
  1. Веселаго В. Г. Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями ε и µ // УФН. 1967. Т. 92, вып. 3. С. 517–526. 
  2. Левин Л. Современная теория волноводов. М., 1954. 216 с. 
  3. Brown W. F. Dielectrics. Handbuch der Physik XVII. Berlin, 1956. 
  4. Brown W. Artificial dielectrics // Progress in dielectrics. 1960. Vol. 2. P. 195–225. 
  5. Силин Р. А. Необычные законы преломления и отражения. М., 1999. 80 с. 
  6. Силин Р. А., Чепурных И. П. О средах с отрицательной дисперсией  //  Радиотехника  и  электроника.  2001.  Т. 46,  № 10. С. 1212–1217. 
  7. Силин Р. А. Построение законов преломления и отражения с помощью изочастот  // Радиотехника и электроника. 2002. Т. 47, № 2. С. 186–191. 
  8. Силин Р. А. О средах с необычными квазиоптическими свойствами // Исследовано в России. 2002. С. 948−951 [Электрон. журн.]. URL: http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2002/086.pdf 
  9. Pendry J. B. Negative refraction makes a perfect lens // Phys. Rev. Lett. 2000. Vol. 85, № 18. P. 3966–3969. 
  10. 't Hooft G. W.  Comment  on «Negative  Refraction  Makes a  Perfect  Lens»  //  Phys.  Rev.  Lett.  2001.  Vol. 87,  № 24.  P. 249701-1. 
  11. Williams J. M. Some problems with negative refraction //  Phys. Rev. Lett. 2001. Vol. 87. P. 249703-1. 
  12. Garcia N., Nieto-Vesperinas M. Left-handed materials do not make a perfect lens // Phys.Rev. Lett. 2002. Vol. 88, № 20. P. 207403-4. 
  13. Garcia N., Nieto-Vesperinas M. Erratum: Left-handed materials do not make a perfect lens // Phys. Rev. Lett. 2003. Vol. 90. P. 229903-1. 
  14. Nieto-Vesperinas M., Garcia N. Nieto-Vesperinas and Garcia Reply // Phys. Rev. Lett. 2003. Vol. 91. P. 099702-1. 
  15. Митра Р. Критический взгляд на метаматериалы // РЭ. 2007. Т. 52, № 9. С. 1051–1058. 
  16. Valanju P. M., Walser R. M., Valanju A. P. Wave Refraction in Negative-Index Media: Always Positive and Very Inhomogeneous // Phys. Rev. Lett. 2002. Vol. 88. P. 187401-4. 
  17. Шевченко В. В. О сверхфокусировке плоской линзы из отрицательного материала // Журн. радиоэлектроники. 2007. № 6 [Электрон. журн.]. URL: http://jrt.cplire.ru/jre/jun07/5/text.html 
  18. Агранович В. М., Гартштейн Ю. Н. Пространственная дисперсия и отрицательное преломление света // УФН. 2006. Т. 176, № 10. С. 1051–1068. 
  19. Блиох К. Ю., Блиох Ю. П. Что такое левые среды и чем они интересны?  // УФН. 2004. Т. 174. С. 439−447. 
  20. Smith D. R., Padillia W. J., Vier D. C., Nemant-Nasser S. C., Schultz S. A composite medium with simultaneously negative permeability and permittivity // Phys. Rev. Lett. 2000. Vol. 84, № 18. P. 4184–4187. 
  21. Агранович В. М., Гинзбург В. Л. Кристаллооптика с учетом пространственной дисперсии и теории экситонов. М., 1965. 376 с. 
  22. Шевченко В. В. Прямые и обратные волны: три определения, их взаимосвязь и условия применимости // УФН. 2007. Т. 177, № 3. С. 301–306. 
  23. Давидович М. В. О парадоксе Хартмана, туннелировании электромагнитных волн и сверхсветовых скоростях (отклик на статью А. Б. Шварцбурга «Туннелирование электромагнитных волн – парадоксы и перспективы») // УФН. 2009.  Т. 179, № 4. C. 443−446. 
  24. Давидович М. В. О плотности электромагнитной энергии и ее скорости в среде с аномальной положительной дисперсией // Письма в ЖТФ. 2006. Т. 32, вып. 22. С. 53−63. 
  25. Bensoussan A., Lions J. L., Papanicolaou G. C. Homogenization in Deterministic and Stochastic Problems // Stochastic Problems in Dynamics / ed. B. L. Clarkson. L., 1977. P. 106– 115. 
  26. Папаниколау Дж. Электромагнитные задачи для составных материалов в линейных и нелинейных режимах // Нелинейные  электромагнитные  волны.  М.,  1983.  Гл. 9. C. 185–191. 
  27. Санчес-Паленсия Э. Неоднородные среды и теория колебаний. М., 1984. 472 с. 
  28. Бахвалов Н. С., Панасенко Г. П. Осреднение процессов в периодических средах. М., 1984. 372 с. 
  29. El Feddi M., Ren Z., Razek A. Homogenization Technique for Maxwell Equations in Periodic Structures // IEEE Trans. 1997. Vol. Magnet. 33, № 2. P. 1382–1385. 
  30. Smith D. R., Schultz S., Markos P., Soukoulis C. M. Determination  of  permittivity  and  permeability  of  metamaterials from  scattering  data  //  Phys.  Rev.  2002.  Vol.  B  65. P. 1951041−1951045. 
  31. Бардзокас Д. И., Зобнин А. И. Математическое моделирование физических процессов в композиционных материалах периодической структуры. М., 2003. 377 с. 
  32. Silveirinha M. G., Fernandes C. A. Homogenization of Metamaterial Surfaces and Slabs: The Crossed Wire Mesh Canonical  Problem  //  IEEE  Trans.  2005.  Vol. AP-53, № 1. P. 59–69.  
  33. Silveirinha  M. G.,  Fernandes  C. A.  Homogenization  of  3-D-Connected and Nonconnected Wire Metamaterials // IEEE Trans. 2005. Vol. MTT-53, № 4. P. 1418–1430.
  34. Ouchetto O., Zouhdi S., Bossavit A., Griso G., Miara B. Modeling of 3D periodic multiphase composites by homogenization // IEEE Microwave Theory and Techniques. 2006. Vol. MTT-54, № 6. Part 2. P. 2615–2619. 
  35. Симовский К. Р. Об использовании формул Френеля для отражения и прохождения электромагнитных волн вне квазистатического приближения // Радиотехника и электроника. 2007. Т. 52, № 9. С. 1031−1050. 
  36. Виноградов А. П., Дорофеенко А. В., Зухди С. К вопросу об эффективных параметрах метаматериалов // УФН. 2008. Т. 178, № 5. С. 511–518. 
  37. Davidovich M. V., Stephuk J. V. Homogenization of periodic artificial media // Modeling in Applied Electromagnetics and Electronics. Saratov, 2007. Iss. 8. P. 67–75. 
  38. Davidovich M. V., Stephuk J. V. Homogenization of periodic metamaterials // Mathematical Methods in Electromagnetic Theory: Proc. of 12th Intern. Conf. (MMET’2008). Odessa, Ukraine, 2008. P. 527–529. 
  39. Graglia R. D., Uslenghi P. L. E., Zich R. E. // IEEE Trans. 1991. Vol. AP-39, № 1. P. 83–90. 
  40. Давидович М. В. Фотонные кристаллы: функции Грина, интегродифференциальные уравнения, результаты моделирования  //  Изв.  вузов.  Радиофизика.  2006.  Т. 49, № 2. С. 150−163. 
  41. Веселаго В. Г. Электродинамика материалов с отрицательным коэффициентом преломления // УФН. 2003. Т. 173, № 7. С. 790–794. 
  42. Веселаго В. Г. Перенос энергии, импульса и массы при распространении электромагнитной волны в среде с отрицательным преломлением  //  Исследовано в России.  2009.  С. 279−289 [Электрон. журн.] URL: http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2009/028.pdf
  43. Pokrovsky A. L., Efros A. L. Sign of refractive index and group velocity in left-handed media // Solid State Commun. 2002. Vol. 125. P. 283−287. 
  44. Веселаго В. Г. О формулировке принципа Ферма для света, распространяющегося в веществах с отрицательным преломлением // УФН. 2002. Т. 172, № 10. С. 1215–1218. 
  45. Давидович М. В. О законах сохранения энергии и импульса  электромагнитного  поля  в  среде  и  при  дифракции на проводящей пластине  //  УФН.  2010.  Т. 180, № 6. С. 623−638.   
Поступила в редакцию: 
25.01.2011
Принята к публикации: 
25.01.2011
Опубликована: 
25.02.2011
  • 1600 просмотров