Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 151 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

формулам (4.5.8) и (4.5.13) показатели преломления призм для обыкновенной и необыкновенной волн равны
=
о
n 1,33 и =
e
n 1,20.
Рассмотрим физические процессы, происходящие в модели призмы Волластона. Облучим поляризатор
Волластона линейно поляризованной волной, электрический вектор
E которой
составляет с главными осями двоякопреломляющих призм угол 45
° (рис. 228).
Такое облучение в определённой мере эквивалентно использованию неполяризо-
ванного излучения в соответствующем оптическом эксперименте. Волна, падаю-
щая на первую анизотропную призму поляризатора Волластона, распадается в ней
на две линейно поляризованные волны (обыкновенную о
′ и необыкновенную е′) с
ортогональными линиями поляризации. Эти волны распространяются в первой
призме в одном направлении и падают на границу раздела двух двоякопрелом-
ляющих призм под углом
=
α
45°. Так как главные оси призм поляризатора Вол-
ластона взаимно перпендикулярны, то обыкновенная о
′ (необыкновенная е′) вол-
на, распространяющаяся в первой призме, становится необыкновенной
е (обыкно-
венной о) во второй призме.
Рис. 228
Необыкновенная волна
е′, распространяющаяся в первой призме, на границе раздела сред модели поляри-
затора Волластона испытывает преломление в соответствии с законом Снеллиуса:
e
n
n
о
о
sin
sin
=
β
α
, (4.8.1)
где =α 45° – угол падения;
о
β
– угол преломления для обыкновенной волны о, распространяющейся на второй
призме. При
=
о
n 1,33 и =
e
n 1,20 получаем
о
β
≈ 39,5° (рис. 228).
Обыкновенная о
′ волна, распространяющаяся в первой призме, на границе раздела двух двоякопрелом-
ляющих призм испытывает преломление в соответствии с законом
о
sin
sin
n
n
e
е
=
β
α
. (4.8.2)
Легко подсчитать, что угол преломления для необыкновенной волны, распространяющейся во второй
призме, равен
е
β ≈ 51,5°. Таким образом, из модели поляризатора Волластона выходят две линейно поляризо-
ванные волны, которые в опыте улавливаются соответствующим перемещением приёмной рупорной антенны,
соединённой с осциллографом. Угол расхождения двух линейно поляризованных волн примерно равен
=β−β=γ
ое
12°. Здесь мы не учитываем дополнительное преломление волн при выходе из второй анизотроп-
ной призмы поляризатора Волластона. Вращением приёмной рупорной антенны, как анализатора, вокруг её
продольной оси убеждаются, что каждая из волн на выходе модели поляризатора Волластона линейно поляри-
зована, причём линии поляризации в них ортогональны и ориентированы по направлению главных осей анизо-
тропных призм.
На базе слоистых диэлектрических структур можно изготовить наглядную
действующую модель поляризационной
призмы Глана с воздушным зазором.
Модель данного поляризатора (рис. 229) для сантиметровых электромагнитных
волн состоит из двух прямоугольных двоякопреломляющих призм с углом при
вершинах, равным
=α 52°. Так как листы органического стекла в обеих призмах
параллельны, то их главные "оптические" оси также параллельны. Между приз-
мами имеется воздушный промежуток, толщина
L которого должна быть не
меньше длины волны используемого электромагнитного излучения.
Рассмотрим принцип действия данного поляризатора. Облучим модель по-
ляризационной призмы Глана электромагнитной волной, электрический вектор
Е
которой составляет с главными осями анизотропных призм угол 45°
Рис. 227
Рис. 229

Страницы