Кристаллооптические явления и их моделирование в диапазоне сверхвысоких частот. Молотков Н.Я - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

8 ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ДВОЯКОПРЕЛОМЛЯЮЩИЕ ПРИЗМЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
ВОЛН
На основе искусственных сред имеется возможность наглядно моделировать физические процессы,
происходящие в поляризационных двоякопреломляющих призмах, применяемых в оптике для превра-
щения естественного света в линейно поляризованный.
Модель поляризационной призмы Волластона для сантиметровых
электромагнитных волн показана на рис. 36. Она изготовлена на
основе слоистых диэлектрических структур, которые
обладают анизотропией показателя преломления. Каждая из
прямоугольных призм модели поляризатора Волластона имеет
угол при вершине, равный
°
=
α
45 . Главные «оптические» оси
анизотропных призм расположены взаимно перпенди-
Рис. 37
кулярно. Под главной осью диэлектрической структуры понимается направление, перпендикулярное к
листам органического листа. Листы органического стекла призмы имеют толщину 4
1
=d мм. Ширина
воздушных промежутков между листами оргстекла равна 4
21
=
=
dd мм. Согласно формулам (5.8) и
(5.13) показатели преломления призм для необыкновенной и необыкновенной волн равны 33,1
=
o
n и
20,1=
e
n .
Рассмотрим физические процессы, происходящие в модели призмы Волластона. Облучим поляри-
затор Волластона линейно поляризованной волной, электрический вектор E которой составляет с глав-
ными осями двоякопреломляющих призм угол 45° (рис. 37). Такое облучение в определенной мере эк-
вивалентно использованию неполяризованного излучения в соответствующем оптическом эксперимен-
те. Волна, падающая на первую анизотропную призму поляризатора Волластона, распадается в ней на
две линейно поляризованные волны (обыкновенную o
′
и необыкновенную e
′
) с ортогональными ли-
ниями поляризации. Эти волны распространяются в первой призме в одном направлении и падают на
границу раздела двух двоякопреломляющих призм под углом °
=
α
45 . Так как главные оси призм поля-
ризатора Волластона взаимно перпендикулярны, то обыкновенная o
′
(необыкновенная e
′
) волна, рас-
пространяющаяся в первой призме, становится необыкновенной e (обыкновенной o ) во второй призме.
Необыкновенная волна e
′
, распространяющаяся в первой призме, на границе раздела сред модели
поляризатора Волластона испытывает преломление в соответствии с законом Снеллиуса
e
o
o
n
n
=
β
α
sin
sin
, (8.1)
где °=α 45 – угол падения;
o
β
– угол преломления для обыкновенной волны о, распространяющейся на
второй призме. При 33,1=
o
n и 20,1=
e
n получаем °
≈
β
5,39
o
(рис. 37).
Обыкновенная
o
′
волна, распространяющаяся в первой призме, на границе раздела двух двоякопре-
ломляющих призм испытывает преломление в соответствии с законом
Рис. 36
α
α
α
γ
β
е
β
o

Страницы