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物理學(xué)家成功在微波范圍內(nèi)讓均勻圓柱體隱形

發(fā)布:cyqdesign 2015-04-15 15:55 閱讀:5816
據(jù)科學(xué)日?qǐng)?bào)報(bào)道,俄羅斯圣彼得堡信息技術(shù)、機(jī)械光學(xué)大學(xué)(ITMO)、艾奧費(fèi)科學(xué)院和澳大利亞國(guó)立大學(xué)的物理學(xué)家成功的創(chuàng)造了在微波范圍內(nèi)完全不可見(jiàn)的均勻圓柱體物體。與現(xiàn)在日益盛行的隱形概念有所不同——主要依賴(lài)超材料涂層——這些科學(xué)家沒(méi)有借助任何額外的涂層使用了一個(gè)均勻物體就獲得這一結(jié)果。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在期刊《科學(xué)報(bào)告》上。 Ps=<@,dks  
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在微波范圍內(nèi)完全不可見(jiàn)的均勻圓柱體物體
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科學(xué)家們研究了裝滿(mǎn)水的玻璃圓柱體里散射的光。本質(zhì)上來(lái)說(shuō),這樣的實(shí)驗(yàn)代表了一個(gè)經(jīng)典的均勻球體散射(米式散射,Mie scattering)問(wèn)題的二維模擬物,這一問(wèn)題的解決方法已經(jīng)存在了1個(gè)多世紀(jì)。然而,這一經(jīng)典的問(wèn)題包含罕見(jiàn)的物理現(xiàn)象,這種物理現(xiàn)象常常出現(xiàn)于涉及具有高折射率的材料時(shí)。在這項(xiàng)研究里,科學(xué)家們使用了普通的水,后者的折射率可以通過(guò)改變溫度來(lái)調(diào)節(jié)。 g'nN#O  
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結(jié)果發(fā)現(xiàn),高折射率與兩個(gè)散射機(jī)制有關(guān):與圓柱體內(nèi)部光的定位有關(guān)的共振散射,以及非共振散射,后者是由對(duì)波頻率的依賴(lài)性所定義的。這些機(jī)制之間的相互作用被稱(chēng)為Fano共振。研究人員發(fā)現(xiàn)在特定頻率,通過(guò)共振散射和非共振散射機(jī)制散射的波具有相反的相位,且互相摧毀,從而導(dǎo)致物體隱形。 h6uv7n~4  
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這項(xiàng)研究導(dǎo)致了對(duì)通過(guò)散射取消產(chǎn)生的不可見(jiàn)均勻物體的第一批實(shí)驗(yàn)性觀(guān)測(cè)。更重要的是,這一研發(fā)的技術(shù)使得在1.9GHz的相同頻率下隨意切換可見(jiàn)性和不可見(jiàn)性變?yōu)榭赡埽@只需要將圓柱體里水的溫度從90攝氏度調(diào)節(jié)至50攝氏度即可。 |p"4cG?)  
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“我們的理論計(jì)算在微波實(shí)驗(yàn)里被成功的測(cè)試。真正重要的是我們?cè)谘芯坷锼鶎?shí)現(xiàn)的隱形概念可以適用于其他電磁波段,包括可見(jiàn)光波段。具有相應(yīng)折射率的材料要么早已存在,要么可以很容易的產(chǎn)生,” 文章第一作者、ITMO大學(xué)超材料實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)研究作者米哈伊爾·雷賓(Mikhail Rybin)這樣說(shuō)道。 5l,Q=V^@l