ऋणात्मक अपवर्तन

नकारात्मक अपवर्तन विद्युत चुंबकत्व की घटना है जहां प्रकाश किरण (प्रकाशिकी)ऑप्टिक्स) एक इंटरफ़ेस (रसायन विज्ञान) पर अपवर्तन बन जाती है जो उनके अधिक सामान्यतः देखे जाने वाले सकारात्मक अपवर्तक गुणों के विपरीत है। एक मेटामेट्री का उपयोग करके नकारात्मक अपवर्तन प्राप्त किया जा सकता है जिसे (विद्युत) पारगम्यता (ε) और (चुंबकीय) पारगम्यता (विद्युत चुंबकत्व) (μ) के लिए नकारात्मक मान प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है; ऐसे मामलों में सामग्री को एक नकारात्मक अपवर्तक सूचकांक सौंपा जा सकता है। ऐसी सामग्रियों को कभी-कभी दोहरी नकारात्मक सामग्री कहा जाता है। नकारात्मक अपवर्तन उन सामग्रियों के बीच इंटरफेस पर होता है जिन पर एक सामान्य सकारात्मक चरण वेग (यानी, एक सकारात्मक अपवर्तक सूचकांक) होता है, और दूसरे में अधिक विदेशी नकारात्मक चरण वेग (एक नकारात्मक अपवर्तक सूचकांक) होता है।

नकारात्मक चरण वेग

नकारात्मक चरण वेग (एनपीवी) एक ऑप्टिकल माध्यम में प्रकाश प्रसार की संपत्ति है। एनपीवी की विभिन्न परिभाषाएँ हैं; सबसे आम है विक्टर वेसेलागो | विक्टर वेसेलागो लहर वेक्टर और (अब्राहम) पॉयंटिंग वेक्टर के विरोध का मूल प्रस्ताव। अन्य परिभाषाओं में समूह वेग के लिए तरंग सदिश का विरोध और वेग के लिए ऊर्जा शामिल है। चरण वेग पारंपरिक रूप से प्रयोग किया जाता है, क्योंकि चरण वेग में लहर वेक्टर के समान चिह्न होता है।

वेसेलागो के एनपीवी को निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक विशिष्ट मानदंड यह है कि पॉयंटिंग वेक्टर और वेव वेक्टर का डॉट उत्पाद नकारात्मक है (यानी, वह $\scriptstyle {\vec {P}}\cdot {\vec {k}}<0$), लेकिन यह परिभाषा सामान्य सहप्रसरण नहीं है। हालांकि यह प्रतिबंध व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण नहीं है, मानदंड को सहपरिवर्ती रूप में सामान्यीकृत किया गया है। वेसेलागो एनपीवी मीडिया को बाएं हाथ की (मेटा) सामग्री भी कहा जाता है, क्योंकि (विद्युत क्षेत्र, चुंबकीय क्षेत्र और तरंग वेक्टर) से गुजरने वाली समतल तरंगों के घटक दाएं हाथ के नियम के बजाय बाएं हाथ के नियम का पालन करते हैं। बाएं हाथ और दाएं हाथ के शब्दों को आम तौर पर टाला जाता है क्योंकि उनका उपयोग दाहिनी ओर मीडिया को संदर्भित करने के लिए भी किया जाता है।

नकारात्मक अपवर्तक सूचकांक

एक सामान्य सामग्री में एक बाएं हाथ के मेटामेट्री में अपवर्तन की तुलना

एकसमान तलीय अंतरफलक पर प्रकाश के ऋणात्मक अपवर्तन को दर्शाने वाला वीडियो।

कोई भी प्रचार करने वाले प्रकाश क्षेत्र के पॉयंटिंग वेक्टर और वेव वेक्टर पर सीधे विचार करने से बचने का विकल्प चुन सकता है, और इसके बजाय सीधे सामग्री की प्रतिक्रिया पर विचार कर सकता है। यह मानते हुए कि सामग्री अचिरल है, कोई इस बात पर विचार कर सकता है कि पारगम्यता (ε) और पारगम्यता (μ) का मान ऋणात्मक चरण वेग (NPV) में क्या होता है। चूंकि दोनों ε और μ आम तौर पर जटिल होते हैं, उनके काल्पनिक भागों को नकारात्मक अपवर्तन प्रदर्शित करने के लिए एक निष्क्रिय (यानी क्षीणन) सामग्री के लिए नकारात्मक नहीं होना चाहिए। इन सामग्रियों में, नकारात्मक चरण वेग के लिए मानदंड डिपिन और लखटकिया द्वारा प्राप्त किया जाता है

$\epsilon _{r}|\mu |+\mu _{r}|\epsilon |<0,$

कहाँ $\epsilon _{r},\mu _{r}$ क्रमशः ε और µ के वास्तविक मूल्यवान भाग हैं। सक्रिय सामग्री के लिए, मानदंड अलग है। एनपीवी घटना अनिवार्य रूप से नकारात्मक अपवर्तन (नकारात्मक अपवर्तक सूचकांक) नहीं दर्शाती है। आमतौर पर, अपवर्तक सूचकांक $n$ प्रयोग कर निर्धारित किया जाता है

$n=\pm {\sqrt {\epsilon \mu }}$,

जहां परिपाटी द्वारा धनात्मक वर्गमूल को चुना जाता है $n$. हालांकि, एनपीवी सामग्रियों में, नकारात्मक वर्गमूल को इस तथ्य की नकल करने के लिए चुना जाता है कि तरंग वेक्टर और चरण वेग भी उलट जाते हैं। अपवर्तक सूचकांक एक व्युत्पन्न मात्रा है जो बताता है कि तरंगवेक्टर प्रकाश की ऑप्टिकल आवृत्ति और प्रसार दिशा से कैसे संबंधित है; इस प्रकार, का संकेत $n$ भौतिक स्थिति से मेल खाने के लिए चुना जाना चाहिए।

चिरल सामग्री में

अपवर्तक सूचकांक $n$ चिरायता पैरामीटर पर भी निर्भर करता है $\kappa$, जिसके परिणामस्वरूप बाएँ और दाएँ गोलाकार ध्रुवीकृत तरंगों के लिए अलग-अलग मान दिए गए हैं

$n=\pm {\sqrt {\epsilon _{r}\mu _{r}}}\pm \kappa$.

एक ध्रुवीकरण के लिए एक नकारात्मक अपवर्तक सूचकांक होता है यदि $\kappa$ > ${\sqrt {\epsilon _{r}\mu _{r}}}$; इस मामले में, $\epsilon _{r}$ और/या $\mu _{r}$ नकारात्मक होने की जरूरत नहीं है। पेंड्री और त्रेताकोव एट अल द्वारा चिरायता के कारण एक नकारात्मक अपवर्तक सूचकांक की भविष्यवाणी की गई थी। और पहली बार प्लम एट अल द्वारा एक साथ और स्वतंत्र रूप से मनाया गया। और झांग एट अल। 2009 में।

अपवर्तन

नकारात्मक अपवर्तन का परिणाम यह है कि प्रकाश किरणें सामग्री में प्रवेश करने पर सामान्य (ज्यामिति) के उसी तरफ अपवर्तित होती हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, और स्नेल के नियम के एक सामान्य रूप द्वारा।

यह भी देखें

• ध्वनिक मेटामटेरियल्स
• मेटामेट्री
• नकारात्मक सूचकांक मेटामटेरियल्स
• मेटामेट्री एंटेना
• बहु-प्रिज्म फैलाव सिद्धांत
• एन-स्लिट इंटरफेरोमेट्रिक समीकरण
• बिल्कुल सही लेंस
• फोटोनिक मेटामटेरियल्स
• फोटोनिक क्रिस्टल
• भूकंपीय मेटामटेरियल्स
• स्प्लिट-रिंग रेज़ोनेटर
• ट्यून करने योग्य मेटामटेरियल्स

विद्युत चुम्बकीय अन्योन्यक्रिया

• बलोच प्रमेय
• कासिमिर प्रभाव
• ढांकता हुआ
• विद्युत चुंबकत्व
• ईएम विकिरण
• इलेक्ट्रॉन गतिशीलता
• पारगम्यता (विद्युत चुंबकत्व) *
• परावैद्युतांक*
• तरंग संख्या
• फोटो- डीम्बर
• विद्युत प्रतिबाधा