[题目]一般常见材料的折射率都为正值(n>0).现针对某些电磁波设计的人工材料.其折射率可为负值(n<0).称为负折射率材料.电磁波通过空气与这种材料的截面时.电磁波传播规律仍然不变.入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律.但折射波线与入射波线位于法线的同一侧.现有一束电磁波从空气中以i=60°的角度射入由负折射率材料制成.厚度d=10cm� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】一般常见材料的折射率都为正值（n>0），现针对某些电磁波设计的人工材料，其折射率可为负值（n<0），称为负折射率材料，电磁波通过空气与这种材料的截面时，电磁波传播规律仍然不变，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律（此时折射角取负值），但折射波线与入射波线位于法线的同一侧，现有一束电磁波从空气中以i=60°的角度射入由负折射率材料制成，厚度d=10cm的长方体并从下表面射出，已知该材料对电磁波的折射率n=-，电磁波在真空中的速度v=3×108m/s，

（i）大致画出电磁波穿过该材料的示意图；

（ii）求电磁波穿过该材料时的传播时间和在传播方向的侧移量。

【答案】；6.67×10-10s；

【解析】（i）光路图如图所示．

（ii）由折射定律n=可知，

解得折射角 r=-30°
故该电磁波在介质中传播方向刚好与入射方向垂直．
由几何关系知，折射光线在介质中传播的距离

在介质中传播的速度为：，
则电磁波通过该材料所用的时间为：．
根据光路可逆性原理可知，出射光线与入射光线平行同向，所以在传播方向的侧移量 S==x=11.55cm

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