2006年09月03日

屈折率が負?光学技術に革命を起こすスーパーレンズ

光学技術に革命を起こすスーパーレンズ(日経サイエンス)

引用ここから〜〜〜〜〜〜〜〜
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最新号の紹介
日経サイエンス2006年10月号
光学技術に革命を起こすスーパーレンズ
J. B. ペンドリー/D. R. スミス
40年前,ロシアの科学者ベセラゴ(Victor Veselago)は光学の世界を根底から覆す物質を考えついた。これまで知られている物質は,光の折れ曲がり具合はさまざまだが,屈折率はいずれも正の値をとる。ところがベセラゴは,これまで知られていない奇妙な光の折れ曲がり方を示す「負の屈折率を持つ物質」がどこかに埋もれていると考えた。

例えば屈折率が負の液体中では光が“逆戻り”したり,鉛筆を半分浸すと,浸したはずの鉛筆の先が液体表面から空気中に飛び出してくるように見るはずだ。彼は数年がかりで探索したが,そんな物質はどこにもなく,彼の予想はいつしか忘れ去られた。しかし,最近の科学技術の進歩でベセラゴが夢見た物質の話が息を吹き返した。それはある特定の組成を持つ化学物質の塊ではない。微細な構造体を組み合わせた人工の疑似物質「メタマテリアル」だ。メタマテリアルの微細構造は自由に設計できるので,原子や分子にはない特性を持たせられ,普通の物質が持ち得ない電磁気的特性を実現できる可能性がある。


2000年,カリフォルニア大学サンディエゴ校のグループはマイクロ波に対して負の屈折率を示すメタマテリアルを開発,検証実験に成功した。以来,メタマテリアルの不思議な特性を利用した技術開発が世界各地で進んでいる。なかでも最も先端を走るのが「スーパーレンズ」だ。

屈折率が正の物質でできた普通のレンズでは,回折限界という理論的限界から光の波長よりも小さな対象の画像は得られない。しかし,屈折率が負のメタマテリアルでできたレンズ「スーパーレンズ」なら,この限界を突破し,もっと微細な構造物の像を得ることができる。ナノテクノロジーにとって非常に魅力的な特性だ。一般に半導体の微細加工では,写真と同じ原理でレンズを使って回路パターンを縮小して半導体基板に焼き付ける(光リソグラフィー)。ナノメートルサイズの超微細回路を持つチップや,今より格段に記録密度の高い光ディスクが実現する。

2004年,トロント大学の研究グループはメタマテリアルを使って,無線周波数帯域で回折限界よりも小さな分解能を出せることを実験的に示した。さらに2005年,ニュージーランド・カンタベリー大学とカリフォルニア大学バークレー校のグループはそれぞれ厚さ約40nmの銀薄膜を用いて,その波長よりも狭い幅の開口部から発せられた光(波長365nm)の像を得ることに成功した。銀薄膜は理想的なスーパーレンズではない。しかし,実質的に解像度を向上できたことで,可視光域でもスーパーレンズの基本原理が成り立つことを証明した。

スーパーレンズの実験成功によって電磁気学がからむほとんどすべての現象は再検討を迫られている。屈折や回折限界など,完全に解明されたと考えられてきた基本的光学現象でさえ,屈折率が負の物質の登場で新たな修正が加えられることになった。

〜〜〜〜〜〜〜〜引用ここまで


引用元:【物理】屈折率が負?光学技術に革命を起こすスーパーレンズ[06/09/03](2ちゃんねる)

引用ここから〜〜〜〜〜〜〜〜
7 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:12:17 ID:kvhYBv2i0
えー、これマジ!?


8 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:13:05 ID:OyTv3lFk0
わかりやすく3行でまとめてくれ


13 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:14:07 ID:v7rst/SL0
>>8
きっと
明日は
いい日だろう


19 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:15:43 ID:+7XQUQ5t0
>>8
ジュースに入れたストローが飛び出してくるように見える
冥王星の次は光りかよ教科書書き直しマンドクセ
未来ってすげぇなぁ


10 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:13:36 ID:mf1BVEPs0
ついに透明人間になって女風呂に入れるももうすぐか


11 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:14:00 ID:ss8G44iE0
俺も屈折してるぞ


12 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:14:04 ID:zRW8ae6Y0
こういうスーパーレンズをクルマの中に置いておくと、
太陽光線が焦点を結んで火事の原因になるから注意しろよ。


14 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:14:08 ID:CxzqqGlN0
これは凄いんじゃないか


17 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:15:23 ID:IVSsILS10
空気に対して、負の屈折率を持つのか?
真空中の光速を超えてしまわないのか?


18 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:15:24 ID:dSfoETW+O
意味がわかりませんでした


20 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:15:53 ID:qniCO0GR0
よく分かった。つまりあれだな・・そうだ、間違いない。うんうん
なるほど、よしよし。


21 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:16:02 ID:9EJrMpzJ0
(´・ω・`)・・・

(´;ω・`)ブワ・・・

(´;ω;`)ウ・・・ウウ・・・

(つд⊂)ウエーン


27 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:17:54 ID:2Hmbz/6I0
よくわからん。

ビデオカメラやスチルカメラの光学レンズに使えるようなものじゃないってことか?
狭いレンズで広い領域が撮れるなんて、恐ろしく革命的な臭いがするんだが…


28 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:18:09 ID:zaSi1qm50
凸レンズが凹レンズになり、凹レンズが凸レンズになる。


29 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:18:13 ID:ir/PghPc0
これで眼鏡を作ると、鏡になってしまうのか? なら最初から鏡眼鏡作れ


31 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:19:00 ID:VsA0SWvA0
なんだ、光が逆戻りするというから、
過去を見ることが出来るのかと。

タイムスリップは無理にせよ、過去の閲覧が出来るのかと思ったよ。


35 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:19:39 ID:/HSlBDbl0
これってひょっとして透明人間になるのに利用できるんじゃね?


40 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:21:08 ID:stjMNezM0
>>35
見る為には透明じゃない部分が必要。
光が捉えられないと、何も見えないから。


39 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:20:22 ID:JbWDIMP80
>>1
小学校の時に理科で2より下をとったことのないこの俺だが、何を言ってるのかさっぱり判らん。


41 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:21:10 ID:ADv4TXIG0
メタマテリアル=超合金


43 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:21:53 ID:QKEig8xQ0
>>1
屈折率が負ってことは、光速を超えるのかよ?
全反射おこすだろバカ!


44 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:21:59 ID:7QvSrLyi0
光が戻ってくるということは、その物体はどういう見え方するんだろう?
よく判らん。


49 :ぼくは天才 :2006/09/03(日) 18:23:41 ID:ktQz804P0

何もわからん君達には
無用のものだ。
へっこんでろ。


52 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:24:50 ID:gwp5GSjQ0
わかった
わからないことが
わかった。

とりあえずもう一度落ち着いて読んでみる。


55 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:25:57 ID:Lb0WXxo20
いよいよ服が透けて見えるレンズの登場か?

じゃなければどうでもいいよ


57 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:27:01 ID:/5xye/tl0
今発見したって話じゃなくて昔の話か


59 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:27:25 ID:/JR/aoyI0
波長も負になるってこと?・・・?


60 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:28:09 ID:sM+o00oe0
現状では損失が大きすぎて使い物にならん。
実用化にはさらにブレークスルーが必要。


61 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:28:29 ID:8ila8zYX0
科学ヤバイ


63 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:29:04 ID:oNuZ1kjq0
で、結局どういうこと?
簡単に教えて。


64 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:29:44 ID:Eer9nMUh0
言葉の意味はわからんがとにかくすごい技術だ


65 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:29:53 ID:Cst773GF0
これって

ソーラーパネルの集光レンズに使えないか?革命が起きる悪寒


68 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:32:03 ID:Esul0cHC0
>>1の翻訳が変と言うか、理解して書いていないので、オカルトっぽく見える結果に至ってしまっている。


69 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:32:34 ID:sM+o00oe0
例えば、屈折率n1からn2に光が透過する場合を考える

入射角がA、出射角をBとするとフレネルの法則から
n1 sinA = n2 sin B
だから
n1=-n2とできれば、 B=-Aとなる

つまり、界面を境に対象な光線行路となる。


77 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:35:17 ID:/JR/aoyI0
>>69
鏡だと対称面ができるけどそうじゃないってことか
すげーな


88 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:38:17 ID:z/RhFciY0
>>69
こうゆーこと?


. |/
/|



.. |
/|\


94 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:39:59 ID:FWiz7Ebt0
>>88
それだ!wwwwwwwwww


70 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:32:41 ID:zoZ54ns70
ついに宇宙の向こう側が観れると言う事ですか?


71 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:33:59 ID:uHyQOfo60
屈折率が負ってことは鏡のような反応をするってことか。
透明なのに光を一切通さない。


82 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:37:07 ID:XpzbAkP60
>>71
それは、反射

屈折率がマイナスと言うのは、
まず、水平な境界面があるのを想像する。
次に、左上から光が進んできて、右下に向かっているのを想像。

これが、右上に行くのが反射、右下にちょっと曲がって進むのが正の屈折
そして、左下にまで曲がっていくのが負の屈折だとおもう。


73 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:34:28 ID:4UvwPm9P0
俺頑張って最後まで読んだよ。でもなんにもわかんなかったよ。


74 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:34:34 ID:HnrC69GhO
見えるけど触れないのか


75 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:34:36 ID:WCiyozZ/0
で、結局なにができるの?


93 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:39:23 ID:uFngnUOz0
>>75
光学的ステルス迷彩、あるいは電子的ステルス迷彩技術

人の目から完全に姿をくらませ、虚像を別の場所に複数、イメージで自由に現す事が可能になるよ。
戦闘機ならば、実際の位置ではなく任意の点に複数もしくは単数虚像(ゴースト)を出す事が可能。


97 :名無しさん@6周年:2006/09/03(日) 18:40:30 ID:4G6RhIV0O
止めてくれ!
受験の物理の波動の問題が難しくなるじゃないか
〜〜〜〜〜〜〜〜引用ここまで





posted by nandemoarinsu at 21:57 | Comment(0) | TrackBack(0) | 科学ニュース

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