books electromagnetic metamaterials
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
المواد الخارقة الكهرومغناطيسية (Info)
تستجيب المواد الخارقة الكهرومغناطيسية لأجزاء منتقاة من الإشعاع الضوئي (المعروف أيضًا باسم الطيف الكهرومغناطيسي) بطريقة يصعب أو يستحيل تحقيقها باستخدام المواد الطبيعية. ويمكن بعبارة أخرى تعريف هذه المواد الخارقة على أنها مواد معقدة تتم صناعتها مخبريًا لتظهر تفاعلًا مع الضوء لا يحدث عادة في المواد الطبيعة (التفاعلات الكهرومغناطيسية). ويمكن تصميم وبناء المواد الخارقة لتحقق بعض الخصائص المرغوبة لتناسب متطلبات معينة. يتم تحديد تلك المتطلبات من خلال تطبيقات خاصة.
البنية المادية المصنّعة لتطبيقات الإخفاء هي بنية شبكية (شبكة متكررة) لعناصر متماثلة. إن المواد الخارقة عبارة عن تسلسل من العناصر والفراغات وهي أصغر بكثير من الطول الموجي المحدد للضوء. يمكن أن يكون الطول الموجي المحدد هو تردد الراديو أو الموجات القصيرة أو الإشعاعات الأخرى، التي تكون ضمن الترددات المرئية. يمكن التحكم في الخصائص المرئية بالعين المجردة بشكل مباشر عن طريق تعديل سمات العناصر الأولية وترتيبها ضمن المواد. تعتبر ايضًا هذه المواد الخارقة أساسًا لبناء أجهزة إخفاء صغيرة جدًا، وهي قابلة للتكيف مع طيف واسع من الضوء المشع.
وبالتالي على الرغم من أن الضوء يتكون من حقل كهربائي ومجال مغناطيسي فإن المواد البصرية العادية (مثل عدسات المجهر الضوئي) تملك استجابة قوية للمجال الكهربائي فقط. أمّا التفاعل المغناطيسي يكون معدومًا. وهذا يؤدي إلى التأثيرات الضوئية الشائعة فقط مثل الانكسار العادي مع الانحراف الشائع في العدسات والتصوير.
منذ بداية العلوم البصرية (منذ قرون) كانت القدرة على التحكم في الضوء بواسطة مواد معينة محدودة بهذه التأثيرات البصرية المعروفة. ومن ناحية أخرى فإن المواد الخارقة قادرة على إجراء تفاعل قوي للغاية (اقتران) مع الجزء المغناطيسي من الضوء. ولذلك توسع نطاق الاستجابة للضوء إلى خارج الحدود العادية التي درستها علوم البصريات الطبيعية والفيزياء البصرية. بالإضافة إلى ذلك يمكنها التحكم في المكونات المغناطيسية والكهربائية للضوء حسب الرغبة وبأي طريقة مطلوبة أثناء انتقال تلك المكونات أو حتى نشرها بشكل أكثر دقة وذلك لأن سلوك المواد الخارقة يتشكل عادة من عناصر فردية حيث يستجيب كل عنصر بشكل مستقل إلى طيف معين من الإشعاع الضوئي. إنّ المواد الخارقة قليلة في هذا الوقت. لم ننجز حتى الآن عملية إخفاء مواد على نطاق واسع من الترددات بما في ذلك ترددات الطيف المرئي. يعد الانتثار والامتصاص والتشتت أيضًا عيوبًا حالية، ولكن هذا المجال لا يزال في بداياته المتفائلة.
المواد الخارقة والتحويل البصري
إنّ مجال التحويل البصري مبني على التأثيرات الناتجة عن المواد الخارقة.
كانت بدايات مجال التحول البصري في استنتاجات بحثين تم نشرهما في 25 أيار عام 2006، يدعم البحثان نظريتين تتحدثان عن حرف أو تشويه مسار الضوء لإخفاء شيء ما كهرومغناطيسيًا. وترسم كلى الورقتين الخريطة الأولية للحقول الكهرومغناطيسية ضمن شبكة ديكارتية. يغير لَيّ أو تشويه الشبكة الديكارتية إحداثيات الحقول الكهرومغناطيسية والذي بدوره يخفي كائنًا معينًا. وبذلك وُلدَ علم التحويل البصري مع هاذين البحثين.
تتبع علوم التحول البصري لإمكانية انحناء الضوء أو الموجات الكهرومغناطيسية والطاقة بأي طريقة مرغوبة لتنفيذ التطبيقات المطلوبة. لا تتغير معادلات ماكسويل على الرغم من تغير الإحداثيات. وهي تدل هي قيم عوامل المواد التي تتحول خلال فترة زمنية معينة. لذلك فإن علم التحول البصري قد تطور من القدرة على اختيار العوامل لكل مادة معينة.
