基于电磁仿真软件关于负折射的研究.doc

摘要:近年来人工合成的电磁超材料具有了许多奇妙的电磁特性，其中以负折射现象最为引起科学家们的关注。本论文研究了负折射率介质分界面的折射规律，并通过有限元分析软件COMSOL Multiphysics软件对波的负折射现象进行了简单直观的仿真。相比正折射现象，负折射现象的折射波并不是和入射波分居于法线俩侧，而是和入射波同居与法线的同一侧。在本次仿真中我们假设一个介电常数和磁导率都为-1的半空间和一个介电常数和磁导率都为1的真空环境，从而分析波从真空中射入半空间中入射波和折射波的方向和场强的分布情况来研究负折射现象的性质。本文还分别重点讨论了波的波长以及入射角度对负折射现象的影响。从仿真结果来看不论波的波长和入射角如何变化，入射波和反射波的位置总是同居于法线的同一侧，场强的分布也表现为强弱交替。本文可以为推动电磁超材料的进一步研究提供理论基础。

【关键词】负折射率；超材料； COMSOL Multiphysics ；介电常数； 磁导率；

目录

摘要

Abstract

引言-1

1 负折射率材料的概述-2

1.1概念与性质-2

1.2 应用-2

1.3本论文的主要工作-3

2关于 COMSOl Multiphysics软件-4

2.1基本介绍-4

2.2显著特点-5

2.3软件体系-5

3 负折射材料的设计和仿真-6

3.1 模型设计与理论推导-6

3.1.1模型设计-6

3.1.2理论推导-6

3.2 仿真与结果分析-8

3.2.1仿真过程-8

3.2.2结果分析-11

3.3小结-14

4总 结-15

参考文献-16

致  谢-17