过去已知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，其折射率为负值（n<0），称为负折射率材料．电磁波从空气射入这类材料时，折射定律和电磁波传播规律仍

Question

过去已知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，其折射率为负值（n<0），称为负折射率材料．电磁波从空气射入这类材料时，折射定律和电磁波传播规律仍然不变，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）．现空气中有一上下表面平行厚度为d=30cm，折射率n=-1.732的负折射率材料，一束电磁波从其上表面以入射角i=60°射入，从下表面射出．

（1）请画出电磁波穿过该材料的示意图；
（2）求电磁波穿过该材料所用的时间．

Answer 1

（1）光路图如图所示．
（2）由折射定律得，n=(sini)/(sinr)，代入数据解得折射角r=-30°，
由几何关系知，电磁波在该材料中传播的距离x=(d)/(cosi)=(0.3)/((√(3))/(2))=0.2√(3)m，
电磁波在该材料中传播的速度为：v=(c)/(n)=(3×108)/(√(3))=√(3)×108m/s，
则电磁波通过该材料所用的时间为：t=(x)/(v)=(0.2√(3))/(√(3)×108)s=2×10-9s．
答：（1）如图所示．
（2）电磁波穿过该材料所用的时间为2×10^-9s．