雙負材料半空間中的反向切倫科夫輻射.pdf

1、雙負材料是指介電常數(shù)和磁導率的實部同時為負值的人工合成電磁材料。電磁波在這種材料中傳播時將顯現(xiàn)與普通材料不同的各種逆向或反向效應，如負折射效應、逆多普勒效應、逆切倫科夫輻射等等。雙負材料的發(fā)現(xiàn)被雜志《Science》評為是2003年度十大科學突破之一，是當前物理與電磁學研究領域中的前沿與熱點問題之一。
　　 切倫科夫輻射是當一個高速運動的帶電粒子的速度超過了周圍介質中光的相速時，帶電粒子輻射出一種特殊的電磁能量的現(xiàn)象。在雙負材料

2、中的切倫科夫輻射將表現(xiàn)出與普通材料中完全不同的情形，即反向切倫科夫輻射。
　　 本文在已有的切倫科夫輻射研究成果以及經(jīng)典電磁場理論的基礎上，從理論上系統(tǒng)地分析了各向同性和各向異性的雙負材料中的切倫科夫輻射，并仔細討論了材料參數(shù)對輻射功率的影響。
　　 本文的主要內(nèi)容組織如下：
　　 (1)在第二章，基于對帶電粒子切倫科夫輻射理論的回顧，文章給出了在無界空間和半空間情形下的切倫科夫輻射表達式，研究了半空間為雙負材料

3、時的輻射功率的解析表達式(全文的研究也是基于此模型)，驗證了波矢量與坡印廷矢量的反向，最后還給出了材料參數(shù)對輻射總功率的影響。
　　 (2)在第三章，文章對色散的各向同性雙負材料中的切倫科夫輻射做了詳細的討論，給出輻射頻譜分布與各參數(shù)的關系式，進而研究了在此情形下材料參數(shù)對輻射總功率的影響。
　　 (3)在第四章，文章研究了各向異性雙負材料中的切倫科夫輻射，給出了在單軸電各向異性和單軸磁各向異性時的切倫科夫輻射總功率表達