انتشار امواج کلاسیکی در محیط هایی با ویژگی های فیزیکی غیرعادی

در این تحقیق انتشار امواج الکترومغناطیسی و صوتی در محیط هایی که ویژگی های فزیکی غیر معمول دارند مورد بررسی قرار گرفت. در مورد انتشار امواج الکترومغناطیسی این ویژگی های غیر عادی عبارتند از منفی بودن برخی مولفه های تانسورهای گذردهی الکتریکی یا تراوایی مغناطیسی محیط. منفی شدن این مولفه ها باعث می شود تا محیطی چپ گرد ایجاد شود که ضریب شکست آن منفی است. این ویژگی خود منجر به طیف وسیعی از کاربردها می شود که از آن جمله می توان پدیده پنهان سازی را نام برد. از دید نظری هم این ویژگی ها مچنان مورد توجه و از جمله موضوعات بدیع پژوهشی است. در مورد امواج صوتی ویژگی های غیر عادی محیط عبارتند از منفی بودن چگالی موثر و مدول حجمی موثر که ناشی از پاسخ های منفی محیط است. سازوکاری برای ساختن محیطی با این ویژگی های با استفاده از درات کروی لاستیکی معلق در یک مایع مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به شباهت های موجود بین معادلات حاکم بر انتشار امواج الکترومغناطیسی و امواج صوتی می توان پدیده های مشابهی را در هر دو مورد انتظار داشت. بررسی این شباهت ها یکی از اهداف این تحقیق بوده است زیرا به این طریق می توان با بررسی پدیده های شناخته شده برای یکی از آنها به پیش گویی پدیده هایی تازه برای دیگری دست یافت. به طور مشخص پدیده شکست منفی ناشی از منفی شدن ضرایب محیطی را در هر دو وضعیت از دیدگاهی واحد بررسی کرده ایم. در عین حال امواج الکترومغناطیسی و صوتی علی رغم شباهت های ریاضی دارای ماهیت های کاملا متفاوتی هستند و بنابر این باید تفوت هایی در ویژگی های دو محیط نیز وجود داشته باشد. در این خصوص مثال ایجاد مدول حجمی و چگالی منفی نشان داد که یکی از این اختلاف های بنیادی آن است که منفی شدن مولف های گذردهی و تراوایی از سازکار های تشدیدی کاملا متفاوتی ناشی می شوند حال آنکه در مورد صوتی منفی شدن ضرایب هر دو از یک سازوکار تشدیدی ناشی می شوند.