Beata Staśkiewicz - Instytut Fizyki

Fakt występowania i załamania fal po tej samej stronie normalnej do powierzchni
umoŜliwia wytworzenie z materiałów lewoskrętnych dość niezwykłych elementów
optycznych. Przykładowo płytki płaskorównoległe, wytworzone z materiałów
lewoskrętnych, zachowują się tak jak soczewki skupiające (rysunek E.22).
Rys. E.22 Płytka płaskorównoległa wytworzona z materiału lewoskrętnego,
zachowuje się jak soczewka skupiająca (na podstawie [93]).
Soczewki takie mają niezwykłą cechę, a mianowicie stanowią bezogniskowe
płaszczyzny. Teoretycznie tworzą trójwymiarowy obraz obiektu, analogicznie
jak ma to miejsce w przypadku luster. JednakŜe w porównaniu z lustrami, pozwalają
na wytworzenie rzeczywistego obrazu obiektu, i ta właściwości otwiera nowe
moŜliwości trójwymiarowej fotografii. Oczywiście, takie płaskie soczewki mają jedną
główna wadę: tworzą obrazy obiektów, które muszą być umiejscowione dostatecznie
blisko powierzchni soczewki. Przykładowo dla obiektów umieszczonych blisko
soczewki wykonanej z idealnego materiału lewoskrętnego (ε = µ = −1), tylko
te punkty, których odległość od powierzchni soczewki nie przekroczy grubości całej
soczewki, posiadają rzeczywiste obrazy (rysunek poniŜej).
Rys.E.23 Trójwymiarowy obraz jaki wytwarza płytka płaskorównoległa zbudowana
z materiału lewoskrętnego (na podstawie [93]).
Nie jest tym samym przypadkowa moŜliwość uŜycia terminu „idealna warstwa
lewoskrętna” dla materiałów o ε = µ = − 1. W istocie takie warstwy mają pewne
dodatkowe, interesujące własności. Po pierwsze idealny materiał lewoskrętny posiada
zerowy współczynnik odbicia: czyli całkowita energia fali rozchodzącej się w takim
ośrodku jest przejmowana przez energię fali załamanej. Po drugie równoległe
płaszczyzny płyt idealnego materiału lewoskrętnego tworzą idealne obrazy, gdyŜ
pojawiająca się między obiektem a obrazem róznica faz wynosi zero. Fakt ten staje się
bardziej zrozumiały zwaŜywszy na to, iŜ dla propagującej się w takiej warstwie wiązki
światła z obiektu do obrazu, część drogi pokonywana jest w warstwie głównej,
natomiast pozostała część w idealnej warstwie lewoskrętnej. PoniewaŜ prędkości
fazowe w obu warstwach mają te same wartości, lecz są przeciwne skierowane,
opóźnienie fazy wzdłuŜ dwóch trajektorii ‘dokładnie’ kompensują się.
77