Influencia del signo del índice de refracción en la reflectividad de una superficie con una rugosidad localizada

Abstract

Para poder estudiar las propiedades dispersoras de los metamateriales se generalizan dos métodos de scattering desarrollados para materiales isótropos convencionales al caso de materiales con valores arbitrarios de permeabilidad magnética y permitividad eléctrica. Los métodos generalizados se usan para estudiar los cambios producidos en la reflectividad de la superficie de un metamaterial con una rugosidad localizada cuando se cambia el signo del índice de refracción relativo. Los resultados muestran que, a diferencia de lo que ocurre para una superficie plana cuya reflectividad es insensible al cambio de signo del índice de refracción relativo, en superficies con rugosidades el cambio de signo se manifiesta en la reflectividad aún apra rugosidades de muy baja altura, especialmente en direcciones de observación alejadas de la dirección especular.

To study the scattering properties of metamaterials, we generalize two scattering methods developed for conventional (non-magnetic) isotropic materials to the case of materials with arbitrary values (positive or negative) of magnetic permeability and electric permittivity. The generalized methods are used to study the changes produced in the reflectivity of a metamaterial surface with localized roughness when the relative refractive index changes sign. Our results show that, unlike what happens in the case of a plane surface whose reflectivity is unaffected by the change of sign of the relative refractive index, in rough surfaces the change of sign is manifested in their reflectivity, even for very low roughness, particularly in observation directions away from the specular direction.