Кристаллооптические явления и их моделирование в диапазоне сверхвысоких частот. Молотков Н.Я - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

пендикулярен главной оси z, и, следовательно, фазовая скорость будет определяться формулами (4.1) и
(4.2). Таким образом, волновая поверхность обыкновенной волны в плоскости xoy также представляет
собой окружность прежнего радиуса.
Из рассмотрения этих частных случаев следует, что обыкновенная волна в одноосном кристалле
имеет одинаковую фазовую скорость для всех направлений, а ее волновая поверхность представляет
собой сферу.
2 Выделим в одноосном кристалле главную плоскость xoz (рис. 9, а) и рассмотрим распростране-
ние из точки О необыкновенной волны в различных направлениях.
Пусть необыкновенная волна распространяется вдоль оси x, а ее электрический вектор
e
E совпада-
ет с главной осью z кристалла. Колебания вектора
e
E отмечены на рис. 9, а черточками. Рассматривае-
мая необыкновенная волна имеет фазовую скорость
z
e
c
V
ε
=
. (4.3)
Так как для одноосного оптически отрицательного кристалла
yxz
ε
=
ε
<
ε
, то скорость необыкновенной
волны больше скорости обыкновенной волны, т.е.
oe
VV > .
Пусть необыкновенная волна распространяется вдоль главной оси z (рис. 9, а), а ее электрический
вектор
e
E совпадает с осью x. Рассматриваемая необыкновенная волна будет распространяться в кри-
сталле с фазовой скоростью
x
e
c
V
ε
=
. (4.4)
Так как вектор
e
E оказывается перпендикулярным главной оси z, то ее фазовая скорость будет рав-
на согласно формуле (4.2) фазовой скорости обыкновенной волны, т.е.
oe
VV = . Другими словами, рас-
сматриваемая необыкновенная волна становится обыкновенной.
Пусть необыкновенная волна распространяется из точки О под некоторым углом β к оптической
оси z (рис. 9, а), а ее вектор
e
E составляет с главной осью z угол (
β
−
°90 ). Данная необыкновенная волна
будет распространяться в кристалле с фазовой скоростью
ε
=
′
c
V
e
, (4.5)
где относительная диэлектрическая проницаемость
ε
имеет значение, заключенное в пределах
xz
ε<ε<ε
. Следовательно, фазовая скорость рассматриваемой необыкновенной волны имеет значение,
заключенное в пределах
eeo
VVV <
′
< .
Таким образом, необыкновенная волна
e
E в плоскости главного сечения кристалла xoz имеет для
различных направлений распространения различную фазовую скорость, которая может изменяться от
o
V до
e
V . Геометрическое место точек, до которых необыкновенные волны, исходящие из точки О, бу-
дут доходить за единицу времени, представляет собой эллипс, изображенный на рис. 9, а сплошной ли-
нией.
Легко видеть, что распространение необыкновенной волны в главной плоскости yoz кристалла (рис.
9, б) будут иметь те же закономерности и волновая поверхность необыкновенной волны будет пред-
ставлять собой эллипс тех же размеров, что и на рис. 9, а.
Выделим в одноосном кристалле плоскость xoy, которая перпендикулярна главной оси z (рис. 9, в).
Рассмотрим распространение необыкновенной волны из точки О в различных направлениях. Для любо-
го направления распространения необыкновенной волны в данной плоскости ее электрический вектор
e
E всегда параллелен главной оси z. Следовательно, фазовая скорость необыкновенной волны для всех
направлений в плоскости xoy имеет одно и то же значение
z
c
c
V
ε
=
. (4.6)

Страницы