负折射率物质等词汇是什么意思?多普勒效应 左手物质 超新星 因果律 光速上限 负折射率物质

负折射率物质等词汇是什么意思?多普勒效应 左手物质 超新星 因果律 光速上限 负折射率物质
负折射率物质等词汇是什么意思?
多普勒效应 左手物质 超新星 因果律 光速上限 负折射率物质

负折射率物质等词汇是什么意思?多普勒效应 左手物质 超新星 因果律 光速上限 负折射率物质
多普勒效应
多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名的,他于1842年首先提出了这一理论.
他认为声波频率在声源移向观察者时变高,而在声源远离观察者时变低.一个常被使用的例子是火车,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化.同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声.
把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动是更接近你自己.而在你后面的声源则比原来不动时远了一步.或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了.
多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波形,包括光波.科学家Edwin Hubble使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论.他发现远处银河系的光线频率在变高,即移向光谱的红端.这就是红色多普勒频移,或称红移.若银河系正移向他,光线就成为蓝移.
在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑“多普勒效应”.当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑,也加大了移动通信的复杂性.
所谓左手物质是相对通常的右手物质而言的,他是前苏联科学家V.Veselago于1960年提出的.所谓左手物质是指如果一个物质的介电常数与磁导系数的值都是负的,则光在这种物质里传播时就会产生逆杜普勒效应、逆斯乃耳（Snell）和逆车林可夫辐射（Cerenkov）效应,这种物质称作为左手物质,因为电磁波在此种物质中的行进方向与电磁场的关系必须用左手定则来描述,而非一般物质所遵守的右手定则.当一束电磁波从右手物质入射到左手物质时,入射线和出射线将出现在法线的同一侧,这就是所谓的负折射率现象
超新星是多种恒星爆炸的总称.爆发中会释放出大量等离子体,并且持续数周至数年时间,以致天球上好像突然出现了一颗“新”星.超新星不同于新星,虽然新星爆发都会令一颗星的光度突然增加,但是程度比较小.超新星爆炸会把恒星的外层抛开,令周围的空间充满了氢、氦及其他元素,这些尘埃和气体最终会组成星际云.爆炸所产生的冲击波也会压缩附近的星际云,引致恒星的产生.
爆炸的冲击波会冲击四周,留下一个超新星爆炸遗骸.一个著名的例子是蟹状星云.
因果律 辨证唯物主义的因果律:认为任意宇宙状态都是其前宇宙状态积累的结果.任意运动状态均是其前运动状态积累的结果
爱因斯坦提出了光速不变原理:真空中光的传播速度在各个方向上都是相同的,与光源的运动无关.根据这个原理,我们...根据这个观点,光速c这个特定的速度就成为一切宇宙运动的上限
一年前美国加州大学圣地牙哥分校(UCSD)的物理学家制造出负介电常数与负磁导系数的物质.现在,同一组科学家更进一步制造出负折射率的物质.腻荿;?PRL
早在1960年代俄国科学家 Victor Veselago 就提出左手物质(left-handed material)的理论（注一）,然而直到去年才由UCSD的Sheldon Schultz 与 David Smith 等人成功的使用铜线与铜环制造出微波段的左手物质.负折射率是左手物质的奇异特性之一,然而这Schultz等人所制造出的物质只在一维上展现出左手性质,因此无法呈现出负折射率的特性.绾N耺?
最近,同一组科学家藉著电脑设计的帮助,制造出在可以在二维展现出左手性质的微波段左手物质 (Shelby et al.,Science,6 April 2001) .这种新的材料由铜线与铜环嵌在围成方格状的玻璃纤维薄片中所组成（注二）.当微波射进这样的物质之后其群速 (group velocity)与相速(phase velocity)方向是相反的,因此产生了负的折射率.+仾煴 *\x1c
这种负折射率材料有很高的应用价值：比如说,可以用来制造高指向性的天线.对通讯科技将有很大的贡献.箈\x06昖鲎\x12\5N
注一：\x06gG?证\2
俄国科学家 Victor Veselago 在 1960 年代所提出：如果一个物质的介电常数 (electric permittivity) 与磁导系数 (magnetic permeability) 的质都是负的,则光行经其中时会产生逆杜普勒效应,逆司乃耳 (Snell effect) 效应与逆 Cerenkov radiation.这种物质称作左手物质(left-handed material),乃因电磁波在此物质中的行进方向与电磁场的关系必须以左手描述而非一般物质所遵守的右手定则.