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  • 无形物体

    2015年4月,ITMO大学 Loffe 研究所和澳大利亚国家大学研制出圆柱形在微波波段完全无形的物体,与现有外层涂有超物质的无形物体相比,这些科学家不用任何超材料涂层也能得到无形物体。所用的方法是基于对电磁波散射新的了解;光遇到高折射率物质散射时,共振散射和非共振散射在某一频率时的相位相反而相互抵消,使物体变成无形。这种使均匀物体无需外加涂层就可变成无形的技术是重要的。

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    2015年四月ITMO大学,Loffe研究所和澳大利亚国家大学研制出圆柱形在微波波段完全无形的物体。与现有外层涂有超材料的无形物体对比;这些科学家不用任何超材料涂层也能得到无形物体。所用的方法是基于对电磁波散射新的了解。研究结果在科学记录(Scientific Reports)上发表。

    科学家研究装满水的玻璃圆柱体对光的散射。其实质类似从一均匀球散射的经典问题(Mie 散射),早在一世纪前就知它的解。但这经典问题,当材料具有高折射率时则包含非一般的物理;在这实验中,科学家用折射率随温度而变的水。高折射率与二种散射机制有关;1.共振散射,圆柱内的光散射;2.非共振散射,与频率有关。二者相互作用则称为Fano 共振。研究发现,在某一频率时,共振和非共振二种机制的相位相反而相互抵消;使物体变成无形。

    这工作导致第一个用散射对消实验观察到无形均匀物体。重要的是,所发展的技术使在同一1.9GHz频率下,简单改变圆柱内水的温度,由90变至50摄氏度,就可将物体由可见,开关到不可见。

    从工程观点看,一个均匀无需外加涂层物体的无形现象的发现是重要的;因为它可促使将来纳米天线的发展,它含有不可见的结构单元,可减少干扰。例如,可用看不见的棒作与二种复杂光芯片联接的微型天线的支架。

    这种无形物技术的发现是以对光散射过程的新了解为基础的,实现这种技术简单而又经济。


    参考文献:

    'Scientists create invisible objects in the microwave range without metamaterial cloaking"  www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150413213256.htm

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