अधिकतर पदार्थों का अपवर्तनांक, `n gt 1` होता है । इसलिये जब कोई प्रकाश किरण वायु से किसी प्राकृतिक पदार्थ में प्रवेश करती है तब, Snell's नियम `(sin theta_(1))/(sin theta_(2)) = n_(2)/n_(1)` के अनुसार, अपवर्तित किरण अभिलंब की तरफ झुकती है । लेकिन यह कभी भी अभिलंब के आपतित किरण वाले ओर से बाहर नहीं निकलती । विद्युत-चुम्बकत्व के अनुसार, किसी माध्यम का अपवर्तनांक `n = (c/v) = +- sqrt(epsilon_(r)mu_(r))` होता है, जहाँ c विद्युत-चुम्बकीय तरंगों की निर्वात में चाल तथा v उनकी माध्यम में चाल हैं, `epsilon_(r)` व `mu_(r)` क्रमश: माध्यम की सापेक्ष विद्युतशीलता व चुंबकशीलता हैं । आम पदार्थों में `epsilon_(r)` , व `mu_(r)` , दोनों धनात्मक होते हैं, अर्थात् माध्यम का n धनात्मक है । जब `epsilon_(r)` व `mu_(r)` दोनों ऋणात्मक हों तब हमें n का ऋणात्मक वर्गमूल लेना होगा । ऐसे ऋणात्मक n वाले पदार्थ अब अप्राकृतिक रूप में तैयार किये जा सकते हैं, और उन्हें मैटा-पदार्थ (meta-material) कहते हैं । वे बिलकुल अलग तरह का प्रकाशिक गुणधर्म दर्शाते हैं, परंतु भौतिक नियमों का उल्लंघन नहीं करते । चूँकि । ऋणात्मक है, अपवर्तित प्रकाश की चलने की दिशा में परिवर्तन होता है । तथापि आम पदार्थों की तरह इन मैटा-पदार्थों में भी अपवर्तन पर प्रकाश की आवृत्ति नहीं बदलती ।
वायु (air) से मैटा-पदार्थ पर आपतित प्रकाश-किरण के लिये उपयुक्त किरण-चित्र है

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