rumburakov nevidite n pl n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Rumburakov nevidite ľný plášť PowerPoint Presentation
Download Presentation
Rumburakov nevidite ľný plášť

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 26

Rumburakov nevidite ľný plášť - PowerPoint PPT Presentation


  • 117 Views
  • Uploaded on

Rumburakov nevidite ľný plášť. RNDr. Martin Plesch, PhD. Fyzikálny ústav SAV. Ako na to?. Objednávka. Mal by dokázať ukryť skoro čokoľvek daného rozmeru Mal by fungovať skoro zo všetkých smerov pohľadu Nemal by dovoľovať detekciu „na diaľku“

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Rumburakov nevidite ľný plášť' - imogene-patton


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
rumburakov nevidite n pl

Rumburakovneviditeľný plášť

RNDr. Martin Plesch, PhD.

Fyzikálny ústav SAV

objedn vka
Objednávka...
  • Mal by dokázať ukryť skoro čokoľvek daného rozmeru
  • Mal by fungovať skoro zo všetkých smerov pohľadu
  • Nemal by dovoľovať detekciu „na diaľku“
    • Je zjavné, že keď sa priblížime natoľko, že sa plášťa dotýkame, detekcia bude (asi) možná
po me na to vedecky
Poďme na to vedecky
  • Priehľadný materiál
    • Neschováme skoro nič
  • Snímanie signálu a jeho znovuvytváranie na druhej strane objektu
    • Funguje „dokonale“ len pre jeden smer
  • Ohyb svetla a jeho „obehnutie“ objektu
    • Kvôli tomu sme tu 
lom a ohyb svetla
Lom a ohyb svetla
  • Pri prechode svetla medzi optickými prostrediami s rôznym indexom lomu prebieha lom svetla
  • Pri plynulej zmene indexu lomu (napríklad plynulá zmena hustoty vzduchu nad horúcou cestou) dochádza k ohybu svetla
    • Dá sa predstaviť ako séria lomov
  • Index lomu a rýchlosť svetla súvisia
renie svetla v prostred
Šírenie svetla v prostredí
  • Vo vákuu ide svetlo najkratšou možnou cestou
  • V prostredí s netriviálnym indexom lomu minimalizuje svetlo tzv. optickú dráhu
  • Vytvoríme virtuálne prostredie, v ktorom každá úsečka je n-krát dlhšia ako v reálnom prostredí
virtu lny svet
Virtuálny svet
  • V takomto svete svetlo chodí po priamkach
  • Naopak, bežné objekty z nášho sveta sú vo virtuálnom svete zdeformované
  • Toto vnímame ako zakrivenie priestoru
pr klad p rojekcia m p
Príklad: projekcia máp
  • Zemeguľa je guľatá (skoro)
  • Mapy sú rovné (skoro)
  • Pri zobrazovaní priestoru s nenulovou krivosťou (guľa) na priestor s nulovou krivosťou (mapa) vzniká skreslenie
    • Typicky Antarktída býva nadproporčne veľká
  • „Rovno“ na zemi nie je to isté ako „rovno“ na mape (poludníky sú na mape krivé čiary)
h adanie pl a
Hľadanie plášťa
  • Definujeme virtuálny (zakrivený) priestor
  • Nájdeme transformáciu medzi bežným a virtuálnym priestorom (tá určí index lomu v každom mieste reálneho priestoru)
  • Pokúsime sa vo virtuálnom priestore nájsť oblasť, do ktorej sa lúče nikdy nedostanú
    • Keď túto oblasť premietneme do reálneho priestoru, máme, čo sme hľadali
po iadavky na transform ciu
Požiadavky na transformáciu
  • Predĺženie či skrátenie krátkej úsečky by nemalo byť príliš veľké
    • Určite nie nekonečné 
    • To nám zabezpečí rozumné hodnoty n
  • Malo by byť rovnaké v každom smere
    • To zabezpečí, že n bude číslo a nie tenzor
  • Oblasti tesne pri sebe by mali mať podobné n
    • To zabráni odrazom
nevhodn pl 3d
Nevhodný plášť 3D

Požadovaná transformácia vedie k nerealistickým hodnotám indexu lomu

probl m n 1
Problém n<1
  • Ak je okolo plášťa index lomu (skoro) 1, ľahko sa môže stať, že požiadavka na index lomu vo vnútri plášťa môže byť menšia ako 1
  • Intuitívne lúč musí „obehnúť“ objekt, preto vždy potrebujeme n<1
  • To ale implikuje rýchlosť šírenia svetla väčšiu ako c
r chlos svetla
Rýchlosť svetla
  • Žiadna informácia sa nemôže šíriť rýchlejšie ako rýchlosť svetla vo vákuu (Einstein)
    • Grupovárýchlosť (šírenie impulzu)
    • Ekvivalentná posunu lístkov po hladine
  • Rýchlosť postupu amplitúdy vlny nie je nijako obmedzený
    • Fázová rýchlosť (ustálená vlna)
    • Ekvivalentná posunu vrcholu vodnej hladiny
r chlos svetla1
Rýchlosť svetla
  • Index lomu súvisí s fázovou rýchlosťou
  • Tá môže byť vyššia ako c, ale len pre niektoré frekvencie
  • Šírka frekvenčného pásma, kde v>c, závisí od toho, akú vysokú rýchlosť požadujeme
    • Problém – závislosť v od frekvencie (farby) nutne spôsobí rozklad svetla a rozostrenie objektu
materi lov po iadavky
Materiálové požiadavky
  • Špecifikujeme požiadavky len pre relatívne úzku škálu frekvencií
  • Čím užšia je škála, tým ľahšie sa dosahujú hodnoty v>c a teda n<1
  • Rovnako, čím menšia je požiadavka na mieruzvýšenia rýchlosti nad c, tým širšie môže byť spektrumfrekvencií
  • Štruktúra materiálu na úrovni vlnovej dĺžky

Metamateriály

2d pl pre mikrovlny
2D plášť pre mikrovlny
  • Euklidovský plášť
  • Mikrovlny, lebo majú veľkú vlnovú dĺžku
  • Funguje len pre veľmi úzku oblasť frekvencií
  • Funguje len v dvoch rozmeroch
o h ad me
Čo hľadáme?
  • Virtuálny priestor, ktorý:
    • Umožní transformáciu na bežný priestor s realistickými požiadavkami na n
    • Zabezpečí, aby lúče zvonka prechádzali bez zmeny cez oblasť plášťa
    • Bude existovať oblasť vo virtuálnom priestore, cez ktorú lúče zvonka nebudú prechádzať
  • Ak taký priestor nájdeme, vyhrali sme
v hody
Výhody
  • Rýchlosť svetla v každom bode priestoru je konečná
  • Dá sa zabezpečiť úplná neodrazivosť
  • Plášť nie je podstatne väčší ako jeho úložný priestor
  • Nemení sa zdanlivá vzdialenosť objektov pozorovaných cez plášť

Geometrická neviditeľnosť

vlnov optika
Vlnová optika
  • Svetelný lúč so sebou okrem informácie o intenzite a farbe nesie aj informáciu o fáze
  • Pri kombinácii viacerých lúčov fázy hrajú rolu
    • Konštruktívna alebo deštruktívna interferencia
  • Lúč „točiaci sa“ v plášti získa počas pohybu bonusovú fázu, ktorá sa prejaví na interferenčných obrazcoch
vlnov optika1
Vlnová optika
  • Relevantné len v prípadoch, ak by bol rozmer plášťa porovnateľný s vlnovou dĺžkou svetla
  • Vtedy sa dajú použiť iné finty
    • Napríklad vyladiť presný rozmer plášťa na požadovanú frekvenciu neviditeľnosti

Ďakujem za pozornosť