負折射

負折射現象是俄國科學家Veselago 【1】在1968 年提出的：當光波從具有正折射率的材料入射到具有負折射率材料的界面時，光波的折射與常規折射相反，入射波和折射波處在於界面法線方向同一側。直到本世紀初這種具有負折射率的材料才被製備出來【2】。這種材料由金屬線和非閉合金屬環周期排列構成，也被稱為metamaterial。在這種材料中，電場、磁場和波矢方向遵守“左手”法則，而非常規材料中的“右手”法則。因此，這種具有負折射率的材料也被稱為左手材料，光波在其中傳播時，能流方向與波矢方向相反。英國科學家Pendry 提出折射率為-1的一個平板材料可以作為透鏡實現完美成像【3】，可以放大衰勢波使成像的大小突破光學衍射極限。負折射現象實驗和超透鏡提出時引起極大的爭議，因為這些概念違反人們的直覺。

【1】 V. G. Veselago, “The Electrodynamics of substance with simultaneously negative value of ε and µ”, Sov. Phys. Usp. 10, 509 (1968).

【2】 R. A. Shelby, D. R. Smith, and S. Schultz, “Experimental Verification of a Negative Index of Refraction”, Science 292, 77 (2001).

【3】 J. B. Pendry, “Negative Refraction Makes a Perfect Lens”, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).

左手材料

光學