【物理学中的手性 7.】

（7. 左手材料的手性光折射率）

       由电磁理论得出几何光学中的折射率 n =±√（ε μ），即介电常数（ε）和磁导率（μ）的乘积的平方根值。从理论上讲，不管 ε或 μ是正还是负，折射率可以是正值(n>0)，也可以是负值(n<0)。但我们的常识告诉我们在常规的材料(右手材料)中折射率始终为正值。而在左手材料中 ε和 μ都是负值，则其折射率自然为负值(n<0)。也就是说右手材料的折射率为正值 ，而左手材料的折射率为负值，这就是折射率的手性。那么，折射率相反的左右手材料会发生什么奇异的特效呢？

       当光波由一种右手材料(n1>0)射向另一种右手材料(n2>0)时，在其界面上会发生反射和折射，其入射光线与折射光线在法线的两侧；而当光波由右手材料(n1>0)射向左手材料(n2<0)时，其入射光线与折射光线在法线的同侧（见图1）。

       据此可以推断左手材料的光学性能与右手材料完全相反：平行光经左手材料投制的凸透镜为发散光束，平行光经左手材料制的凹透镜为会聚光束，点光源经左手材料制的平行玻璃板后会聚成像，而这些都与普通右手材料相反（见图2、图3） 。

       由此看来，负折射率的主要效应是改变了光在介质中传播的传统方向，这种不同凡响的特性，使左手材料不但可以制造“理想透镜”，还可以用于电磁波隐身技术，并有望制造出存储容量比现有DVD高几个数量级的新型光学存储系统，以及制造出价格极低而性能更好的磁共振成像设备，等等。

                                                     丰都智愚河畔环境技术工作室