Пространственная дисперсия и отрицательное преломление света
В.М. Агранович а,
Ю.Н. Гартштейн б
а Институт спектроскопии РАН, ул. Физическая 5, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация
б Department of Physics, The University of Texas at Dallas, Richardson, Texas, USA
Отрицательное преломление света на границах раздела сред является естественным следствием того,
что групповая скорость волн в одной из сред отрицательна. В обзоре кратко прослеживается история
возникновения такой интерпретации этого явления. Рассматривается несколько физических систем, в
которых нормальные электромагнитные волны (поляритоны) могут иметь отрицательную групповую
скорость, в частности, в области оптических частот. Эти системы исследуются при учете пространственной дисперсии. При таком рассмотрении используется диэлектрический тензор εij(ω, k), который
определяет полный электромагнитный отклик, создаваемый электромагнитной волной с частотой ω и
волновым вектором k. Поляритоны с отрицательной групповой скоростью как в естественных, так и в
искусственных материалах образуются в тех случаях, когда пространственная дисперсия достаточно
сильна. Приводятся соответствующие примеры объемных и поверхностных волн как в гиротропных, так
и в негиротропных средах. Обсуждается также соотношение между упомянутым подходом, использующим обобщенный тензор диэлектрической восприимчивости εij(ω, k), и более известным, но более ограниченным описанием, основанном на использовании диэлектрической проницаемости ε(ω) и магнитной
восприимчивости μ(ω).
|