• Arhiiv
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teaduslaagrid
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Eestist endast
    • Arvamus
    • Teated
    • Persoon
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • Eesti Füüsika Selts
    • Teadusbuss
    • Füüsika, keemia ja bioloogia õpikojad
    • Füüsika e-õpikud
    • Eesti Füüsika Seltsi põhikiri
  • Füüsikaõpetajate osakond
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
  • Füüsikaüliõpilaste Selts
  • Kontakt

Metamaterjalidele lihtsad asendused

20.08.2011 by Uku Püttsepp

Teadlaste püüdlused luua negatiivse murdumisnäitajaga materjale on seni päädinud keerukate metamaterjalidega. Viini Tehnikaülikooli teadlased saavutasid sarnased tulemused  harilike metallide abil.

Nii võiks välja näha "metavedelik". Vasakul pildi poolel on kujutatud positiivse ja paremal pildi poolel negatiivse murdumisnäitajaga vesi.

Valguse murdumise nähtust on võimalik vaadelda asetades kõrre täidetud veetopsi. Õhu ja vee pinnal leviku suunda muutev valgus loob vaatlejale illusiooni murdunud kõrrest. Murdumise ulatust kirjeldab murdumisnäitaja.

Teadlased on aastaid üritanud luua materjale, millel on negatiivne murdumisnäitaja. Sellised materjalid omavad iseäralikke optilisi omadusi. Viini Tehnikaülikooli teadlased näitasid, et ka harilikud metallid võivad eritingimuste korral olla metamaterjalide asemikuks.

Parem optika

 
Talvel autoga sõites võib juhtuda, et osa ratastest on lumes ja käivad kiiremini ringi kui tee pinda puutuvad rattad. Auto hakkab teel libisema. Sarnane nähtus juhtub valguse langemisel erinevate murdumisnäitajatega materjalide, näiteks õhu ja klaasi, piirpinnale. Valgus liigub neis erineva kiirusega.
Murdumisnäitaja on suhteline suurus, mis näitab kahe keskkonna võimet murda valgust. Negatiivse murdumisnäitajaga materjalides murdub valgus teises suunas. Teadlaste arvates võib nähtus viia uute optiliste efektide avastamiseni.
 
Metallpeegel
 

Varem arvati, et ebaharilikke optilisi omadusi omavad vaid metamaterjalid. Metamaterjale valmistatakse väiksestest mikroskoopilisel tasandil erilisi difrageerivaid omadusi omavatest struktuuridest.

Viini teadlaste töö tulemusena selgus, et harilikud metallid koobalt ja raud omavad välises elektromagnetväljas negatiivset murdumisnäitajat. Teadlased kiiritasid õhukest metallist lehte mikrolainetega, mille tulemusena tekkinud magnetresonants-efektide tõttu häirus valguse peegeldumine metallilt.

Ideaalne lääts

Negatiivse murdumisnäitajaga materjalid on saanud palju teadusmaailma tähelepanu, sest nende iseäralikud omadused võimaldaksid uuesuguste läätsede valmistamist. Harilike läätsede resolutsiooni piirab valguse lainepikkus. Radarilainete lainepikkuse mõõtkavas on võimatu liblikat pildistada. Nähtava valguse abil aatomit vaadelda ei saa. Negatiivse murdumisnäitajaga materjalist lääts võib teoreetiliselt omada lõpmata teravat resolutsiooni. Harilike materjalide kasutamine teeb läätsede valmistamise oluliselt lihtsamaks. Probleemiks on aga valguse tugev neeldumine metallis.

Allikas: PhysOrg

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Materjalimaailm

Copyright © 2026 · Eesti Füüsika Selts · Log in