負折射是什麼意思

負折射(Negative refraction)是指光線在介質中的傳播方向與其在真空中的傳播方向相反的現象。這種現象是由於介質的折射率n的值為負數所導致的。在傳統的介質中,如玻璃或水,折射率n總是正數,因此光線會發生正折射,即光線進入介質時會向法線方向偏折。

負折射的發現是在20世紀末,隨著對左手材料(Left-handed materials, LHM)的研究而來的。左手材料是一種人工合成的材料,它的電磁性質非常特殊,具有負的磁導率μ和電導率ε。當光線進入這種材料時,由於其特殊的性質,光線的傳播方向會發生改變,從而導致負折射的現象。

負折射的發現開啟了光學領域的一個新篇章,它為光學器件的設計提供了新的可能性,例如完美透鏡(perfect lens)和隱形斗篷(invisibility cloak)等。然而,負折射材料的研究仍然是一個前沿領域,許多理論和應用問題還有待進一步的研究和探索。