1,767 matches
-
noi în domeniile “vechi de când lumea", unde nimeni nu s-ar aștepta să se mai facă vreo descoperire uluitoare. Puțini își pot închipui că și bine cunoscuta optică geometrică poate fi reconsiderată sau redescoperită de știință. Astfel, astăzi pe lângă binecunoscuta refracție pozitivă se consideră existența celei negative în cazul unor materiale speciale. În figura Fig. 3.12. în cristalul de sus se prezintă un exemplu de refracție negativă iar in cristalul de jos refracție pozitivă. Dar care este diferența? Se cunoaște
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
cunoscuta optică geometrică poate fi reconsiderată sau redescoperită de știință. Astfel, astăzi pe lângă binecunoscuta refracție pozitivă se consideră existența celei negative în cazul unor materiale speciale. În figura Fig. 3.12. în cristalul de sus se prezintă un exemplu de refracție negativă iar in cristalul de jos refracție pozitivă. Dar care este diferența? Se cunoaște că toate materialele pot fi caracterizate, din punct de vedere al interacțiunii lor cu câmpurile electromagnetice, prin doi parametri, numiți permeabilitatea magnetică (μ) și permitivitatea electrică
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
redescoperită de știință. Astfel, astăzi pe lângă binecunoscuta refracție pozitivă se consideră existența celei negative în cazul unor materiale speciale. În figura Fig. 3.12. în cristalul de sus se prezintă un exemplu de refracție negativă iar in cristalul de jos refracție pozitivă. Dar care este diferența? Se cunoaște că toate materialele pot fi caracterizate, din punct de vedere al interacțiunii lor cu câmpurile electromagnetice, prin doi parametri, numiți permeabilitatea magnetică (μ) și permitivitatea electrică (ε). Acești parametri determină complet modul de
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
doi parametri, numiți permeabilitatea magnetică (μ) și permitivitatea electrică (ε). Acești parametri determină complet modul de interacțiune a radiației electromagnetice cu materialul respectiv. Cei mai puțin inițiați în fizică nu sunt familiarizați cu μ si ε, ci cu indicele de refracție n, care nu este altceva decât o generalizare a celor doi parametri (μ si ε) în unul singur (n). Până nu demult se considera că indicele de refracție al materialelor obișnuite poate lua numai valori pozitive supraunitare. Însă nimeni nu
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
fizică nu sunt familiarizați cu μ si ε, ci cu indicele de refracție n, care nu este altceva decât o generalizare a celor doi parametri (μ si ε) în unul singur (n). Până nu demult se considera că indicele de refracție al materialelor obișnuite poate lua numai valori pozitive supraunitare. Însă nimeni nu ne împiedică sa considerăm, cel puțin imaginar, că există materiale la care indicele de refracție ia valori mai mici ca 1, sau chiar negative. Victor Georgievich Veselago născut
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
ε) în unul singur (n). Până nu demult se considera că indicele de refracție al materialelor obișnuite poate lua numai valori pozitive supraunitare. Însă nimeni nu ne împiedică sa considerăm, cel puțin imaginar, că există materiale la care indicele de refracție ia valori mai mici ca 1, sau chiar negative. Victor Georgievich Veselago născut în 1929 în Ucraina, URSS, fizician rus la Institutul de fizică generală al Academiei de Științe din Moscova care în 1967 a fost primul care a teoretizat
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
1, sau chiar negative. Victor Georgievich Veselago născut în 1929 în Ucraina, URSS, fizician rus la Institutul de fizică generală al Academiei de Științe din Moscova care în 1967 a fost primul care a teoretizat existența materialelor cu indici de refracție negativi. El a demonstrat în una din lucrările sale că dacă permitivitatea și permeabilitatea unui material sunt simultan negative, indicele de refracție al acestui material va fi de asemenea negativ. Refracția negativă este un fenomen anormal în electromagnetism pentru care
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
de Științe din Moscova care în 1967 a fost primul care a teoretizat existența materialelor cu indici de refracție negativi. El a demonstrat în una din lucrările sale că dacă permitivitatea și permeabilitatea unui material sunt simultan negative, indicele de refracție al acestui material va fi de asemenea negativ. Refracția negativă este un fenomen anormal în electromagnetism pentru care raza refractată este de aceeași parte ca și raza incidentă (Fig. 3.13.) unde în cazul a) refracția este într-un material
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
primul care a teoretizat existența materialelor cu indici de refracție negativi. El a demonstrat în una din lucrările sale că dacă permitivitatea și permeabilitatea unui material sunt simultan negative, indicele de refracție al acestui material va fi de asemenea negativ. Refracția negativă este un fenomen anormal în electromagnetism pentru care raza refractată este de aceeași parte ca și raza incidentă (Fig. 3.13.) unde în cazul a) refracția este într-un material obișnuit ( n > 1) și în cazul b) refracția este
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
simultan negative, indicele de refracție al acestui material va fi de asemenea negativ. Refracția negativă este un fenomen anormal în electromagnetism pentru care raza refractată este de aceeași parte ca și raza incidentă (Fig. 3.13.) unde în cazul a) refracția este într-un material obișnuit ( n > 1) și în cazul b) refracția este neobișnuită în material cu indicele de refracție negativ (n < 0). Deoarece unghiul de incidență i ia valori intre 0 si 2π, respectiv sin i va fi mai
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
negativ. Refracția negativă este un fenomen anormal în electromagnetism pentru care raza refractată este de aceeași parte ca și raza incidentă (Fig. 3.13.) unde în cazul a) refracția este într-un material obișnuit ( n > 1) și în cazul b) refracția este neobișnuită în material cu indicele de refracție negativ (n < 0). Deoarece unghiul de incidență i ia valori intre 0 si 2π, respectiv sin i va fi mai mare ca zero. De aici rezultă că semnul lui sin r va
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
electromagnetism pentru care raza refractată este de aceeași parte ca și raza incidentă (Fig. 3.13.) unde în cazul a) refracția este într-un material obișnuit ( n > 1) și în cazul b) refracția este neobișnuită în material cu indicele de refracție negativ (n < 0). Deoarece unghiul de incidență i ia valori intre 0 si 2π, respectiv sin i va fi mai mare ca zero. De aici rezultă că semnul lui sin r va coincide cu semnul indicelui de refracție al materialului
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
indicele de refracție negativ (n < 0). Deoarece unghiul de incidență i ia valori intre 0 si 2π, respectiv sin i va fi mai mare ca zero. De aici rezultă că semnul lui sin r va coincide cu semnul indicelui de refracție al materialului n. Astfel, dacă n > 1, unghiul de refracție va fi unul pozitiv și mai mic ca unghiul de incidență (cazul a). Adică raza se va propaga intr-o direcție situată între perpendiculara pe suprafața materialului și direcția razei
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
i ia valori intre 0 si 2π, respectiv sin i va fi mai mare ca zero. De aici rezultă că semnul lui sin r va coincide cu semnul indicelui de refracție al materialului n. Astfel, dacă n > 1, unghiul de refracție va fi unul pozitiv și mai mic ca unghiul de incidență (cazul a). Adică raza se va propaga intr-o direcție situată între perpendiculara pe suprafața materialului și direcția razei inițiale Pe de altă parte, în cazul indicelui de refracție
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
refracție va fi unul pozitiv și mai mic ca unghiul de incidență (cazul a). Adică raza se va propaga intr-o direcție situată între perpendiculara pe suprafața materialului și direcția razei inițiale Pe de altă parte, în cazul indicelui de refracție negativ, n < 0, unghiul de refracție va fi de asemenea negativ ( cazul b). Deci raza refractată se va situa de partea stângă a normalei la suprafața materialului. O astfel de refracție “negativă" este total neobișnuită pentru materialele întâlnite în natură
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
mai mic ca unghiul de incidență (cazul a). Adică raza se va propaga intr-o direcție situată între perpendiculara pe suprafața materialului și direcția razei inițiale Pe de altă parte, în cazul indicelui de refracție negativ, n < 0, unghiul de refracție va fi de asemenea negativ ( cazul b). Deci raza refractată se va situa de partea stângă a normalei la suprafața materialului. O astfel de refracție “negativă" este total neobișnuită pentru materialele întâlnite în natură. Printre consecințele imediate ale refracției negative
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
inițiale Pe de altă parte, în cazul indicelui de refracție negativ, n < 0, unghiul de refracție va fi de asemenea negativ ( cazul b). Deci raza refractată se va situa de partea stângă a normalei la suprafața materialului. O astfel de refracție “negativă" este total neobișnuită pentru materialele întâlnite în natură. Printre consecințele imediate ale refracției negative putem enumera următoarele: 1. Se știe că atunci când privim intr-un vas cu apă, adâncimea acestui vas pare a fi mult mai mică decât este
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
de refracție va fi de asemenea negativ ( cazul b). Deci raza refractată se va situa de partea stângă a normalei la suprafața materialului. O astfel de refracție “negativă" este total neobișnuită pentru materialele întâlnite în natură. Printre consecințele imediate ale refracției negative putem enumera următoarele: 1. Se știe că atunci când privim intr-un vas cu apă, adâncimea acestui vas pare a fi mult mai mică decât este în realitate. Acest efect se datorează faptului că indicele de refracție al apei este
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
consecințele imediate ale refracției negative putem enumera următoarele: 1. Se știe că atunci când privim intr-un vas cu apă, adâncimea acestui vas pare a fi mult mai mică decât este în realitate. Acest efect se datorează faptului că indicele de refracție al apei este pozitiv. Admițând însă că apa ar avea un indice de refracție negativ, adâncimea vasului cu apă nu ni s-ar mai părea a fi prea mică, ci din contra, vasul ar părea mult mai adânc decât este
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
intr-un vas cu apă, adâncimea acestui vas pare a fi mult mai mică decât este în realitate. Acest efect se datorează faptului că indicele de refracție al apei este pozitiv. Admițând însă că apa ar avea un indice de refracție negativ, adâncimea vasului cu apă nu ni s-ar mai părea a fi prea mică, ci din contra, vasul ar părea mult mai adânc decât este în realitate, iar un creion în paharul cu apă se va vedea ca în
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
ar fi mai puțin capricioasă decât lentilele obișnuite, din simplul motiv că obiectul ar putea fi situat în orice 120 poziție față de lentilă și nu numai pe axa ei, cum e cazul lentilelor obișnuite. Metamaterialele sunt materialele cu indicele de refracție negativ și subunitar, în care are loc refracția negativă, create din 2006. Acestea se mai numesc și “materiale de stânga" (în engleză, “lefthanded materials" (LHM)). În materialele obișnuite, adică în cele cu n > 1, poziția relativă a vectorilor câmpului magnetic
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
din simplul motiv că obiectul ar putea fi situat în orice 120 poziție față de lentilă și nu numai pe axa ei, cum e cazul lentilelor obișnuite. Metamaterialele sunt materialele cu indicele de refracție negativ și subunitar, în care are loc refracția negativă, create din 2006. Acestea se mai numesc și “materiale de stânga" (în engleză, “lefthanded materials" (LHM)). În materialele obișnuite, adică în cele cu n > 1, poziția relativă a vectorilor câmpului magnetic și electric al unei unde se poate afla
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
are reprezentarea prin cei doi vectori E - intensitatea câmpului electric și B inducția câmpului magnetic, vectori perpendiculari unul pe altul și pe direcția de propagare a undei, marcată prin vectorul k, vezi Fig. 3.15. Pentru materialele cu indicele de refracție negativ această regulă nu mai este valabilă, fiind necesar să se folosească “regula mâinii stângi". De aici și provine denumirea de materiale “de stânga". Ele mai sunt numite și materiale cu undă inversată (“backward wave materials" (BWM), aceasta fiind o
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
aceasta fiind o aluzie la faptul că energia undei se propagă în sens opus față de sensul de propagare al undei. Însă de cele mai multe ori ele sunt numite materiale cu indice negativ (“negative index materials" (NIM)) sau materiale cu indice de refracție negativ (“negative refractive index" (NRI)). Este interesant faptul că materiale cu valori negative ale unuia din cei doi parametri (ε sau μ) se întâlnesc și în natură. De exemplu, în unele metale, cum ar fi argintul, sau semiconductori, la anumite
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]
-
le putem considera, spre exemplu, sticlele colorate utilizate în vitraliile catedralelor și cristalele fotonice (piatra de opal este un cristal fotonic). Sir John Brian Pendry este un fizician englez de la Imperial College London cunoscut pentru studiile sale privind indicele de refracție. El a inițiat termenul de “pelerina invizibilității" ("Invisibility Cloak"). Modul de funcționare al metamaterialelor este deosebit de interesant: ele îndoaie și deviază microundele, de exemplu, ca și cum ele ar trece pe lângă un cilindru iar apoi revin la direcția lor inițială, făcând un
CALEIDOSCOP DE OPTICĂ by DELLIA-RAISSA FORŢU () [Corola-publishinghouse/Science/486_a_748]