了得網自然科學_電磁超介質及其應用

內容簡介

電磁超介質（Metamaterials）是一種具有天然媒質所不具備的超常物理性質的人工復合結構或復合媒質，其研究內容主要包括左手材料、復合左/右手傳輸線和光子晶體等。電磁超介質的提出和人工實現改變了人們對兩個物理量即介電常數和磁導率的傳統認識，突破了傳統電磁場理論的一些重要概念，堪稱麥克斯韋電磁理論建立以來的又一個裡程碑式的重大發現，並且有很多極具利用價值的奇異特性，必將在天線、微波/毫米波電路器件、武器裝備、軍事隱身等領域獲得廣泛的應用。光子晶體被美國Science雜志評為1999年度九大科學成果之一，左手材料的發現被美國Science雜志評為2003年度十大科學突破之一，基於左手材料思想設計的梯度超介質實現電磁波隱形被美國Science雜志評為2006年度十大科學突破之一，電磁超介質是當前電磁學和物理研究領域中的前沿與熱點問題。目前國際上電磁超介質在理論研究和應用研究都處於飛速發展階段，希望本書的出版能促進它在我國的普及與提高。
本書適合高等院校高年級學生、研究生、教師及相關領域的科研人員閱讀。

章緒論
1.1引言
1.2電磁超介質的研究進展
1.3 電磁超介質的發展展望
1.4本書的組織
部分左手材料
第二章左手材料基本理論
2.1引言
2.2左手材料不違反麥克斯韋理論
2.3邊界條件
2.4色散介質的熵
2.5逆斯涅爾定律：負折射現像
2.5.1折射率為何為負
2.5.2逆斯涅爾定律章緒論
1.1引言
1.2電磁超介質的研究進展
1.3 電磁超介質的發展展望
1.4本書的組織
部分左手材料
第二章左手材料基本理論
2.1引言
2.2左手材料不違反麥克斯韋理論
2.3邊界條件
2.4色散介質的熵
2.5逆斯涅爾定律：負折射現像
2.5.1折射率為何為負
2.5.2逆斯涅爾定律
2.5.3Fresnel繫數
2.6完美透鏡
2.7 凸透鏡的逆聚焦和凹透鏡的逆發散現像
2.8亞波長衍射
2.9逆Cerenkov輻射效應
2.10逆多普勒效應
2.11逆Goos-Hanchen位移效應
2.12零折射率左手材料的特性
第三章左手材料的構造
3.1左手材料構造基礎
3.1.1 等效負介電常數的產生方法
3.1.2等效負磁導率的產生方法
3.1.3Smith結構左手材料
3.2對稱環結構左手材料
3.2.1 對稱環結構左手材料的分析
3.2.2對稱環結構左手材料的構造
3.3Ω結構左手材料
3.3.1Ω 結構左手材料的構造
3.3.2 結構左手材料的模型分析
3.3.3 Ω全固態Q結構左手材料
3.4S結構左手材料
3.4.1 S結構左手材料的實驗分析
3.4.2s結構左手材料的理論分析
3.4.3 多通帶左手材料
3.4.4超寬帶左手材料
3.5隨機結構左手材料
3.5.1 “古羅馬石雕”隨機結構左手材料
3.5.2 “北美地圖”隨機結構左手材料
3.5.3隨機雙S結構左手材料
3.6有源左手材料
第四章左手材料的實驗
4.1稜鏡折射實驗
4.1.1稜鏡折射實驗原理
4.1.2稜鏡折射實驗裝置
4.1.3稜鏡折射實驗結果
4.1.4稜鏡折射實驗的局限性
……
第五章左手材料的應用
第二部分復合左/右手傳輸線
第六章復合左/右手傳輸線理論
第七章二維復合左/右手傳輸線
第八章復合左/右手傳輸線的應用
第三部分光子晶體
第九章光子晶體簡介
第四部分電磁超介質的仿真和設計
第十章電磁超介質的仿真和設計
參考文獻

在線試讀

部分左手材料
第二章左手材料基本理論
2.1 引言
介電常數和磁導率是描述物質基本電磁性質的物理量，在人們以往認識的自然界所存在的媒質中，它們大都是大於零的。但理論上，在某種情況下也存在介電常數和磁導率小於零的媒質（如等離子體）。前蘇聯物理學家V.G.Veselago詳細研究了電磁波在介電常數和磁導率同時為負值的假想媒質的傳播特性，並根據麥克斯韋方程發現電磁波相位傳播方向與能量的傳播方向相反。在常規（Right—Handed，RH）介質中電場強度E、磁場強度H、波矢量K服從右手規則；而當介電常數和磁導率同時為負值時，波矢量方向與能量方向相反，在這種情況下，電場強度E、磁場強度日、波矢量K形成左手（Left—Handed，LH）規則，因而將其稱為“左手材料”。
左手材料的提出和人工實現改變了人們對介電常數和磁導率兩個物理量的傳統認識。……

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