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一维各向异性异向介质电磁性质的研究

钟昱  
【摘要】:具有负介电常数和负磁导率的异向介质作为一种新型的电磁材料已经引起了当今电磁学界众多研究者的强烈兴趣。其独特的本构参数给予了这种介质独特的电磁特性,比如负折射、逆多普勒效应、逆(?)erenkov辐射等。而对于已经实现的各向异性异向介质,其电磁特性的研究必将能够更好地理解该介质的一些不同于各向同性介质的实验现象。本论文将从各向异性电磁波理论出发,对电磁波在一维各向异性异向介质界面上的折射反射行为进行研究。主要工作包括了: 1.对于半空间的一维各向异性异向介质,当其负介电常数主轴垂直于入射平面,而在入射平面内的负磁导率主轴垂直于或平行于介质界面这两种情况,若TE偏振的平面波从空气入射,平面波会在介质界面上发生完全透射现象。论文分别给出了这两种情况下发生完全透射现象的条件。 2.在具有双曲线色散特性的一维各向异性异向介质界面上,当双曲线的渐近线垂直于界面时,平面波的折射反射行为只有在介质被考虑为有损的情况下才能得到合理的解释。根据分析结果,可以找到一个依附于界面的反射波。如此的反射波在离开界面的时候被迅速衰减掉。当介质的损耗越小,其分布的区域就越窄。若入射波从空气入射,该波还可以作为折射波被激发出来。 3.当高斯波束穿过由一维各向异性异向介质构成的平板时,其电磁波能量流密度的计算表明,在一维各向异性异向介质的负通带内,高斯波束可能产生不同方向的横向位移。这个现象得到了实验验证。


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