Beata Staśkiewicz - Instytut Fizyki

3.4 Wielowarstwowy ośrodek z materiałem
lewoskrętnym
W niniejszej pracy rozwaŜania na temat propagacji światła
w wielowarstwowych ośrodkach dielektrycznych dotyczą takŜe supersieci
zbudowanych z materiałów prawo- jak i lewoskrętnych (właściwości materiałów
lewoskrętnych — metamateriałów, ich zastosowania i metody wytwarzania
opisane są szczegółowo w dodatku E).
RozwaŜmy zatem supersieć zbudowaną z materiałów prawo–
i lewoskrętnych. Przyjmijmy model, w którym warstwę prawoskrętną tworzy
warstwa typu A, a lewoskrętną warstwa typu B. Zadając pytanie: W jaki sposób
zachowa się fala EM na granicy ośrodka prawo- i lewoskrętnego? Odpowiedź
przedstawia rysunek 3.16.
Rys. 3.16 Zjawisko załamania światła na granicy ośrodka prawo- i lewoskrętnego;
gdzie v A (f) , v B (f) – wektory prędkości fazowych, v A (g) , v B (g) – wektory prędkości
grupowych, odpowiednich ośrodków( na podstawie [24]).
Z rysunku 3.16 widać, iŜ promień padając na granicę ośrodków załamuje się po
tej samej stronie normalnej, po której znajduje się promień padający. Postać
prawa załamania nie ulega zmianie (wzór (3.42)), ale nie jest spełniona w tym
przypadku tradycyjna zasada Fermata
n A sinθ A = n B sin(–θ B ) = (– |n B | ) (– |sinθ B | ) dla n B < 0 . (3.42)
Fakt ten wymusza zmianę amplitudowych współczynników odbicia r j,j+1
i transmisji t j,j+1 , występujących w macierzy charakterystycznej Q, opisującej
propagację fali EM w wielowarstwowym ośrodku aperiodycznym.
43