Condizioni al contorno Riflessione e rifrazione

Equazioni Maxwell nella materia

Plane wave in dielectric Impedenza elettromagnetica

Refraction: Solutions in both media

Refraction: Boundary Conditions

Riflessione e rifrazione (Legge di Snell, coefficienti Fresnel) y y Er Er Et Hr Ht Ei Et Hi Ei Onda s (senkrecht=perpendicolare) Polarizzazione TE Onda p (parallel) Polarizzazione TM

Boundary condition for E at z=0 Ei Et Er y Onda TE Boundary condition for E at z=0

Onda TE e TM, conservazione fase all’interfaccia Parallelo al piano di separazione Ei Et Er y

Metodo grafico per rifrazione Ei Et Er y Metodo grafico per rifrazione

Metodo grafico per rifrazione Ei Et Er y Metodo grafico per rifrazione

Metodo grafico per rifrazione Ei Et Er y Metodo grafico per rifrazione

Metodo grafico per rifrazione Ei Et Er y Metodo grafico per rifrazione

Ei Et Er y Onda TE

Ei Et Er y Onda TE

Er Ei Et Hi Ht Hr y Onda TM

Er Ei Et Hi Ht Hr y Onda TM

TE wave TM wave Ei Et Er y Er Ei Et Hi Ht Hr y

TE wave TM wave Normal incidence TE=TM TE TM y y Ei Et Er Er Ei Et Hi Ht Hr y TE TM Normal incidence TE=TM

TE wave TM wave Er Er Et Et Ei Ei TE TM Normal incidence

Normal incidence TE = TM No reflection if same impedance (not same n!!)

Complicato perché in termini di h e n Relazioni di Fresnel in funzione dell’angolo di incidenza TE Complicato perché in termini di h e n

Pure dielectric mi=1 TE TM

Per onde TE si moltiplica per sin(qi) Per onde TM si moltiplica per sin(qi) ma poi è più semplice verificare all’indietro

Ar At qi A qt qi Ai Conservazione energia Velocità energia=vg Dielettrico non magnetico

Aria-Vetro Onda s=Onda TE Onda p=Onda TM

Aria-Vetro Angolo di Brewster

Angolo di Brewster (onda TM no riflessione) Luce riflessa è polarizzata

Luce riflessa è polarizzata Foto senza filtro polarizzatore Foto senza filtro polarizzatore che taglia la luce riflessa

lungo l’asse del dipolo elettrico indotto Angolo Brewster e teorema ottico Non c’è emissione lungo l’asse del dipolo elettrico indotto

TE wave TM wave Pure dielectric mi=1 hi=ni

TE wave TM wave Pure dielectric mi=1 hi=ni Pure magnetic ei=1 hi=1/ni

Pure magnetic ei=1 TM TE

Angolo di Brewster Aria-Vetro magnetico er=1; mr=(1.5)2 p-plane Electric Field Perpendicular to the Plane of incidence p-plane s-plane Angolo di Brewster

Angolo di Brewster Aria-Vetro magnetico er=1; mr=(1.5)2 p-plane Magnetic Field Perpendicular to the Plane of incidence p-plane s-plane Angolo di Brewster

lungo l’asse del dipolo magnetico indotto Aria-Vetro magnetico er=1; mr=(1.5)2 Angolo Brewster e teorema ottico Magnetic Field Perpendicular to the Plane of incidence Non c’è emissione lungo l’asse del dipolo magnetico indotto

Left handed materials Negative refraction

Waves equations

e m Plasma Dielectric materials Wave attenuation Wave propagation Veselago materials Metals Wave propagation Wave attenuation

Citations Negative Refraction

Right handed materials Dielectric materials Veselago materials e>0 m>0 e<0 m<0 Right handed materials Left handed materials

Refraction from RHM to LHM ????? LHM

Refraction from RHM to LHM ????? LHM

Refraction from RHM to LHM

Energy refraction as if n<0 Refraction from RHM to LHM RHM RHM LHM LHM RHM Energy refraction as if n<0

Phase propagation at negative velocity Refraction from RHM to LHM RHM RHM LHM LHM RHM Phase propagation at negative velocity

Anomalous propagation

Propagazione ”anormale” (n<0)

Positive Refraction A metal rod in an empty drinking glass Fill the glass with blueberry juice (n = 1.3)… G. Dolling, et al., "Photorealistic images of objects in effective negative-index materials," Opt. Express 14, 1842-1849 (2006). These pictures are NOT quoted from science fictions; they are computer simulations published in renowned peer-reviewed scientific journals!

Negative Refraction Now try the new recipe: negative refraction A metal rod in an empty drinking glass

Now try the new recipe: negative refraction A metal rod in an empty drinking glass Fill the glass with blueberry juice (n = 1.3)… G. Dolling, et al., "Photorealistic images of objects in effective negative-index materials," Opt. Express 14, 1842-1849 (2006). These pictures are NOT quoted from science fictions; they are computer simulations published in renowned peer-reviewed scientific journals!