Indice négatif

[obi76]

Bonjour,

petite question qui me trotte, la vitesse de la lumière dans un matériau est . or, paraitrai-t-il que l'on ai fabriqué des matériau à indice négatifs (des matériaux de formes spécifiques calculées pour que l'attitude de la lumière dans ce matériau soit l'équivalent à un matériau d'indice virtuellement négatif). ma question, la vitesse de la lumière devient négative, qu'en est-il globalement de la physique actuelle si la constante la plus fondamental utilisée pour décrire l'espace-temps est rendue négative ?
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[SunnySky]

Si je ne me trompe pas, la vitesse de la lumière dans un matériau est égale à c/|n|, soit c divisé par la valeur absolue de n.

Pour les matériaux "normaux", n>0 et il n'y a aucune problème. Pour les métamatériaux, on dit que n<0 car la lumière semble rebondir sur une paroi inexistante, ce qui change la direction de la lumière mais pas sa vitesse prise en valeur absolue.

D'autre part, ta question n'est pas influencée par cet effet. Tu demande ce qui se passerait si la constante la plus fondamentale pouvait changer de signe. Mais ce n'est bien sûr pas le cas: la constante fondamentale, c'est la vitesse de la lumière dans le vide, pas dans un métamatériau. Et même si on pouvait prouver que la vitesse de la lumière dans le plomb était négative, ça ne changerait rien: c demeurerait positif.

[obi76]

Disons que je me demandais par exemple pour l'effet Tcherenkov ce qu'il se passerai si la vitesse de propagation d'une onde était négative dans le matériau (par exemple, je présume qu'il y a des tonnes d'autres effets qui verraient apparaitre des comportements "bizarres")... Y-a-t-il possibilité d'apparition d'un front d'onde par le passage d'une particule, est-ce systématique etc.

Enfin la moitié de la question est résolue, merci

[obi76]

Après reflexion, l'équation de propagation des ondes (le D'Alembertien) aurai le terme du premier ordre qui change de signe (si la vitesse de propagation est négative, ce qui correspondrait à un vecteur de propagation à l'opposé de la direction "normale"), donc au lieu d'avoir un terme d'amortissement on aurai un terme qui divergerai, me trompai-je ?
En gros l'effet Tcherenkov permettrai lors du passage d'une particule à une vitesse supérieure à , l'onde ainsi générée devrai s'amplifier au lieu d'être absorbée par le milieu, non ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Après recherche l'erreur (de ce que je dis) se trouve dans le D'Alembertien, le terme est en c², donc pas de signe négatif apparent dans ces matériaux.

Bref voilà voilà, si quelques uns d'entre vous se posaient la question

[invitec053041c]

ma question, la vitesse de la lumière devient négative, qu'en est-il globalement de la physique actuelle si la constante la plus fondamental utilisée pour décrire l'espace-temps est rendue négative ?

La loi de composition des vitesses dans la théorie de la relativité , donée par: v1"+"v2=(v1+v2)/(1+v1v2/c²) est une loi de groupe pour v1,v2 appartenant à [-c,c].
Donc il n'y a pas vraiment de problème de considérer des vitsses négatives, c'est simplement algébrique à mon sens non ?

[obi76]

C'est certes algébrique mais s'il y a (me demande pas la quelle) une loi de comportement différentielle comportant un terme en c et pas en c², le résultat de celle-ci serai radicalement modifié non ? (je croyais que le terme en c du d'Alembertien était en exposant 1 mais erreur de ma part donc l'équation de propagation n'est pas modifiée en tous cas)...

[obi76]

Réponse :

* Leur indice de réfraction est négatif ;
* Leur permittivité ε et leur perméabilité μ sont négatives ;
* Lors de la propagation d'une onde plane dans un métamatériau, le trièdre formé par les vecteurs (k,E,H) est inversé ;
* Les vitesses de phase et de groupe sont opposées (alors qu'elles sont de même sens dans un milieu classique) ;
* Contrairement aux milieux classiques, ils amplifient les ondes évanescentes.
* L'effet Doppler est inversé ;
* L'effet Tcherenkov est inversé ;
* Il existe des ondes de surface, appelées « plasmons » pour les deux polarisations, qui peuvent être propagatives ou rétro-propagatives ;
* Il existe des modes guidés rétro-propagatifs et des modes à fuite rétro-propagatifs ;


Donc 2 effets changés : Doppler et Tcherenkov

merci wiki & Sunnysky

[obi76]

* L'effet Doppler est inversé
* L'effet Tcherenkov est inversé

Ca veut dire quoi ça ?