Valuri inverse

Undele înapoi sunt unde călătoare cu viteze opuse de fază și grup, în care faza se deplasează către sursa de radiație a undei [ 1 ] [2] .  În structurile anizotrope, unghiul dintre aceste viteze (sau cu vectorul Umov-Poynting) este obtuz. Undele înapoi au o serie de fenomene și proprietăți remarcabile, fundamentale. În special, efectul Doppler invers , refracția negativă [1] [2] și reflexia anti-oglindă, autofocalizarea și suprafocalizarea în timpul refracției, precum și în timpul reflexiei, spectrul de existență în bandă îngustă sau limitată de frecvență, atenuare selectivă pronunțată, și mult mai mult.

Istorie

Istoria originii teoriei undelor înapoi este legată de istoria conceptului de viteză negativă de grup a unei unde [1] [2] . Prima ipoteză despre posibilitatea undelor cu o viteză de grup negativă a fost propusă de fizicianul englez Arthur Schuster (1851-1934). Matematicianul și hidrodinamistul englez Horace Lamb (1849-1934) [1] [2] a subliniat acest lucru în publicația sa din 11 februarie 1904 . A. Shuster ia sugerat lui G. Lamb să studieze condițiile de apariție a undelor cu o viteză de grup negativă, ceea ce a făcut în 1904, având în vedere pentru prima dată undele înapoi în mecanică [1] [2] . În același an, A. Schuster a extins această teorie la fenomenele optice [3] , dovedind că undele electromagnetice înapoi sunt posibile la o viteză negativă de grup și, de asemenea, că la limita a două medii, în unul dintre ele se propagă o undă directă, iar în celălalt - un revers , există o refracție negativă [1] [2] .

În 1905, Pocklington a subliniat, de asemenea, că într-un mediu în care este posibilă o undă inversă, o sursă de oscilație generează o undă cu o viteză de grup îndreptată departe de sursă, în timp ce viteza sa de fază este orientată spre sursă [1] [2] [ 4] .

În anii 1940 au apărut antenele și lămpile cu microunde cu undă inversă , folosind unde inverse [1] [2] . Datorită acestui fapt, prevederile parțial uitate ale teoriei undelor înapoi au intrat din nou în sfera de atenție a fizicienilor. De exemplu, în prelegerile sale despre optică, L. I. Mandelstam (1879–1944) în 1944 a analizat în detaliu efectul propagării înapoi a undelor [5] , care a contribuit la dezvoltarea utilizării lor practice și la interesul teoretic care a urmat în anii '50. în propagarea undelor înapoi.unde în liniile de transmisie [1] [2] . Un exemplu în acest sens este lucrarea lui G. D. Malyuzhinets (1951) [6] . DV Sivukhin în 1957 a fost primul care a observat că vitezele de fază și de grup ale undei vor fi direcționate opus într-un mediu cu ε și µ simultan negativ [1] [2] [7] . În dezvoltarea acestei idei, în 1959 V. E. Pafomov a demonstrat teoretic posibilitatea apariției undelor inverse într-un mediu cu simultan negativ ε și µ. [1] [2] [8]

Vezi și

Note

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Slyusar, Vadim. Metamateriale în tehnologia antenei: istorie și principii de bază  // Electronică: știință, tehnologie, afaceri. - 2009. - Nr 7 . — S. 70–79 .
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Slyusar, Vadim. Metamateriale în tehnologia antenei: principii de bază și rezultate  // First Mile. Last Mile (Supliment la revista „Electronics: Science, Technology, Business”). - 2010. - Nr. 3-4 . — S. 44–60 .
  3. ↑ Arthur Schuster. O introducere în teoria optică. — Edward Arnold, Londra, 1904, p. 313-318.
  4. ↑ H. C. Pocklington. Creșterea unui grup de undă atunci când viteza grupului este negativă. — Natura, vol. 71, 1905, p. 607-608.
  5. ↑ Mandelstam L. I. Prelegeri despre unele întrebări ale teoriei oscilațiilor (1944). A patra prelegere / În carte: Mandelstam LI Prelegeri despre optică, teoria relativității și mecanică cuantică. — M.: Nauka, 1972, p. 431-437.
  6. ↑ GD Malyuzhinets. O notă despre principiul radiației. — Zhurnal Technicheskoi Fiziki, voi. 21, nr. 8., p. 940-942 (în rusă. Traducere în engleză în Sov. Fizica tehnică), 1951.
  7. ↑ Sivukhin D.V. Despre energia unui câmp electromagnetic în medii dispersive. - Optica si spectroscopie, 1957, vol. 3, nr. 4, p. 308-312.
  8. ↑ Pafomov V.E. - ZhTEF, 1959. Nr. 36, p. 1853.
  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii