Disipacion y transporte de energia en materiales con ... - UNAM

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y el que apunta a la izquierda si µ ′ 2 < 0. Este último caso daría lugar a que el rayo
luminoso se volteara al pasar de un medio a otro. Esto es lo que llamamos refracción
negativa.
A los materiales cuya parte real de la permeabilidad es negativa los llamaremos
izquierdos; a los otros, derechos. En el ejemplo, asumimos que el medio 1 es derecho.
Si el caso hubiera sido el opuesto, la refracción negativa se hubiera dado si el medio
2 hubiera sido derecho; es decir, para observar la refracción negativa, es necesario
fijarse en la transmisión entre un derecho y un izquierdo.
Como mostramos antes, en el caso no disipador, es necesario que el signo de ɛ
coincida con el de µ para que la onda pueda propagarse, y en el caso disipador, si
ɛ ′ µ ′ < 0, la atenuación de la onda es muy grande; al menos en el caso óptico, es
suficientemente grande como para impedir la visualización del efecto de refracción.
En adelante centraremos la atención en los medios con ɛ ′ µ ′ > 0.
3.0.7. Ángulos de incidencia y de refracción
Llamamos ángulo de incidencia al que forma un rayo luminoso con la normal
de una superficie. Análogamente, llamamos ángulo de refracción al formado por la
normal interior de la misma superficie y el rayo que la cruza. Estos ángulos coinciden
con los formados por el vector de Poynting en la interfaz, que denotaremos por θ.
La refracción es positiva si el ángulo de refracción tiene el mismo signo que el de
incidencia y negativa en el caso opuesto.
Como veremos, los materiales izquierdos que se han construido para intentar
medir la refracción, tienen valores considerables de la disipación; dado que tanto la
dirección de ⃗ S como la relación de dispersión se ven modificados en presencia de ella,
los ángulos de refracción también cambian con respecto al caso usual. Cuantificaremos
el efecto de la disipación sobre las reglas de la óptica geométrica para este tipo
de medios, y para algunos casos importantes, para lo cual encontraremos primero
la relación entre los ángulos Θ 1 y Θ 2 . Todos los casos “no disipadores” –que se
pueden recuperar en regiones de transparencia cuando ɛ ′′ y µ ′′ son suficientemente
pequeñas– los veremos como casos especiales de los disipadores.
3.0.8. Atenuación normal
Un hecho que utilizaremos más de una vez, es que, cuando la onda incidente es
homogénea, es decir, k 1 ′′ = 0, la atenuación en el medio 2 sólo puede ir en dirección
de la normal (pues su proyección sobre la interfaz tiene que ser nula). Esto es de
esperarse, pues la amplitud de la onda sobre la interfaz tiene que ser constante.