高频电磁波实验报告

高频电磁波实验引言：最近几年来，一种称为“左手材料(left-handed __terial)”的人工复合材料在固体物理、材料科学、光学和应用电磁学领域内开始获得愈来愈多的__。所 谓“左手材料”就是

高频电磁波实验 引言： “(left-handed __terial)” 最近几年来，一种称为左手材料的人工复合材料在固体物理、 __ “” 材料科学、光学和应用电磁学领域内开始获得愈来愈多的。所谓左手材料就是指介 电常数占及磁导率都为负值的材料。一般地，任何材料都具有两个物理参数，介电常数和磁 x 导率，它们决定该材料与电磁辐射包括光，微波，无线电波，甚至射线之间的相互作用。 “ 由于左手材料的显著特点是它的介电常数和磁导率都是负数，所以有人也称之为双负介质 ()’““” 材料；或者负折射系数材料，简称负材料。又由于在左手材料中，其相速度与群速度 “”2000 是反向的，所以它也被称为回波介质。这样的材料自从年在实验上实现之后，引起 了人们广泛的研究兴趣。该种材料具备一些特殊的电磁特性，从而使其具有重要的应用价值。 “__’ 例如，左手材料可用来制造高指向性的天线、激光、聚焦微波波束、以及实现透镜，、 用于电磁波隐身等等。它还有可能在新型波导和光纤中得到应用。最近，已有实验报道了磁 性纳米结构的复合物在中红外波段其磁导率呈现负值，将这样的材料与介电常数为负值的材 “"“" 料复合可以获得在中红外波段的左手材料。所谓的瑞士卷结构可以在兆赫兹频率范围 内实现磁导率为负值。如果人们能将产生负折射系数的微波频段拓展到可见光领域，则可能 带来更多的光学应用前景。 基本理论： 1 [1] 、左手材料 左手材料是一种人工复合材料，是相对于右手材料而言的，而右手材料就是我们常见 的普通介质。对于均匀介质而言，介电常数和磁导率是描述其电磁场性质的最基本的 物理量，在正常情况下，这俩个物理量都是非负的常数。依据麦克斯韦方程，介电常数 EHK 和磁导率同时为正值时，电场强度、磁场强度、和波矢三个物理量的方向是呈右 手关系的。这样的材料我们称之为右手材料、与此对应，左手材料就是这三个量满足左手定 则的介质。