The Pressure due to Radiation

Nichols, E. F.; Hull, G. F.

doi:10.1086/141035

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“…The force will be in a direction opposite to the Poynting vector for this probe wave. To evaluate the significance of the negative plane wave force in media with gain, we compared the expected positive force for a metal, which has been measured [28], with the estimated negative force in an excited quantum dot medium [4]. A negative force on a material exhibiting gain can be considered a collective result of the stimulated emission from each atom, where the atomic recoil is in the direction opposite to that of the emitted photons [29].…”

Section: Electromagnetic Energy In Dispersive Materialsmentioning

confidence: 99%

Low-Loss and Broadband Metamaterials for Negative Index and Transformational Optics Applications

Webb¹

2012

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The public reporting burden for this collection of information is estimated to average 1 hour per response, including the time for reviewing instructions, searching existing data sources, gathering and maintaining the data needed, and completing and reviewing the collection of information. Our focus has been on the design and analysis of metamaterials that will lead to the realization of new classes of devices. In large part, the materials are not defined by lithography, and hence are amenable to inexpensive large-scale manufacture. Nonlinear optimization methods have been used to design structures that are based on anisotropic metamaterials and operate as efficient energy collectors (anti-reflection coatings) and cloaks. Active quantum dot metamaterials have yielded controllable Low-Loss and Broadband Metamaterials for Negative Index and Transformational Optics ApplicationsReport Title ABSTRACTOur focus has been on the design and analysis of metamaterials that will lead to the realization of new classes of devices. In large part, the materials are not defined by lithography, and hence are amenable to inexpensive large-scale manufacture. Nonlinear optimization methods have been used to design structures that are based on anisotropic metamaterials and operate as efficient energy collectors (anti-reflection coatings) and cloaks. Active quantum dot metamaterials have yielded controllable transmission windows, and this material forms the basis of a nanophotonic source. A graphene stack is proposed that appears to be the blackest material, and an experimental effort has started with a collaborator. Magnetism based on carbon nanotube coils is providing new insight into magnetic metamaterials. A study of electromagnetic energy in dispersive materials has produced some surprising results. A rigorous study of electromagnetic forces in positive and negative refractive index materials shows that a negative force occurs in a material with gain. Imaging and antenna opportunities are described for metal-insulator stack lenses, and analytic models are developed for curved stacks that can be used in design. The influence of surface roughness on the homogenized anisotropic response of metal-insulator stacks is evaluated.

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Section: Electromagnetic Energy In Dispersive Materialsmentioning

confidence: 99%

Low-Loss and Broadband Metamaterials for Negative Index and Transformational Optics Applications

Webb¹

2012

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“…At the University of Moscow, Peter Lebedew succeeded in isolating radiation pressure using a series of torsion balance experiments (Lebedew, 1902). Nichols and Hull at Dartmouth College, New Hampshire, obtained independent verification in 1901 (Nichols & Hull, 1901, 1903. Around this period a number of science fiction authors wrote of spaceships propelled by mirrors, notably the French authors Faure and Graffigny in 1889.…”

Section: An Historical Perspectivementioning

confidence: 99%

Solar Sailing: Applications and Technology Advancement

Macdonald¹

2011

Advances in Spacecraft Technologies

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“…Em 1901 foi testada experimentalmente a existência de uma pressão da luz em espelhos, que havia sido prevista teoricamente por Maxwell em 1873. O resultado positivo obtido por Pyotr Lebedew (1866Lebedew ( -1912 e por Ernest Fox Nichols (1869-1924) e Gordon Ferrie Hull (1870-1956), não constituiu nenhuma surpresa, pois havia forte confiança na previsão [52], [53] e [54] 16 . Na verdade, esse efeito nem mesmoé uma propriedade específica das ondas eletromagnéticas.…”

Section: A Massa Associadaà Luzunclassified

A dinâmica relativística antes de Einstein

Martins

2005

Rev. Bras. Ensino Fís.

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A maioria dos resultados da dinâmica relativística já havia sido obtida antes do artigo de Einstein de 1905. A partir do eletromagnetismo, já haviam sido obtidas relações entre massa e velocidade, e massa e energia. Esses desenvolvimentos foram devidos a uma crença generalizada noéter como sendo uma realidade física capaz de produzir forças e que era dotado de propriedades mecânicas como massa, energia e momento. Este artigo descreve o desenvolvimento dessas idéias e compara os resultados obtidos pelos partidários doéter com as propostas de Einstein. Palavras-chave: teoria da relatividade, Albert Einstein, dinâmica relativística, história da física.Most of the results of relativistic dynamics had already been obtained before Einstein's 1905 paper. Relations between mass and velocity, and mass and energy, had already been obtained from electromagnetic theory. Those developments were due to a widespread belief in the ether as a physical reality, that could produce forces and was endowed with mechanical properties such as mass, energy and momentum. This paper describes the development of those ideas and compares the results obtained by the ether partisans and Einstein's proposals. Keywords: relativity theory, Albert Einstein, relativistic dynamics, history of physics. IntroduçãoCostuma-se pensar que a teoria da relatividade especial foi criada por Albert Einstein, em 1905. No entanto, quando Einstein era uma criança e ainda não sabia ler nem escrever, já se discutia um dos principais efeitos relativísticos: a influência da velocidade na massa.Muitos resultados importantes da teoria da relatividade foram obtidos antes de 1905, por Lorentz, Poincaré e outros pesquisadores. Esse fatoé bem conhecido pelos historiadores da ciência 2 , mas geralmenteé desconhecido pelos físicos. O objetivo deste artigoé proporcionar uma compreensão daquilo que já havia sido feito antes de Einstein, dando o devido crédito aos muitos físicos que contribuíram para a criação de uma dinâmica relativística e comparando esses resultadosàs propostas do próprio Einstein.E impossível discutir neste artigo tudo o que havia sido feito antes de Einstein. Vamos abordar apenas alguns aspectos relacionados com a relação entre massa e energia, deixando de lado o desenvolvimento da cinemática relativística (as transformações de Lorentz e suas conseqüências) e do eletromagnetismo relativista.E impossível compreender o estado da física no final do século XIX sem tratar sobre oéter. Atualmente temos uma visão totalmente negativa a respeito doéter. Esse conceito parece ser o "vilão da história" -algo que não precisaria nunca ter surgido e que, graças a Einstein, foi expelido da física. Mas seria totalmente anacrônico tentar descrever a evolução da dinâmica relativística sem falar noéter 3 . Assim, vamos iniciar o artigo mostrando qual era a motivação histórica para aceitar a existência dessa entidade. Depois, será descrito o desenvolvimento da dinâmica doéter, com a atribuição de propriedades mecânicas (como energia e momento) a essa entidade, e como isso lev...

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The Pressure due to Radiation

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Low-Loss and Broadband Metamaterials for Negative Index and Transformational Optics Applications

Low-Loss and Broadband Metamaterials for Negative Index and Transformational Optics Applications

Solar Sailing: Applications and Technology Advancement

A dinâmica relativística antes de Einstein

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