Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 155 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 237 Рис. 238
Так как угол между главными осями призм равен φ = 45°, то электрические векторы обыкновенной
о
E в
необыкновенной
e
E волн, выходящих из первой призмы, будут составлять угол 45° с главной осью второй
призмы. Следовательно, обыкновенная о волна, падающая на вторую призму, распадается в ней на две
ортогональные компоненты (обыкновенную о'' и необыкновенную
е''). При этом обыкновенная о'' волна, для
которой
n
o
= 0,6, во второй призме испытывает преломление, а необыкновенная, е'' волна, для которой n
e
= 1, во
второй призме не испытывает преломление. Необыкновенная волна е, падающая на вторую призму, также
распадается в ней на две ортогональные компоненты (обыкновенную о' и необыкновенную е'). При этом
обыкновенная о' волна, для которой
n
o
= 0,6, во второй призме испытывает преломление, а необыкновенная е'
волна, для которой n
e
= 1, во второй призме не испытывает преломление. Таким образом, если главные оси двух
двоякопреломляющих призм составляют угол φ = 45°, то волна, проходящая эти призмы, распадается на четыре
линейно поляризованные волны: две обыкновенных и две необыкновенных. Причем линии поляризации
обыкновенных волн, которые параллельны между собой, составляют угол 90° с линиями поляризации
необыкновенных волн, которые также параллельны между собой. Так как четыре волны, выходящие из двух
искусственных анизотропных призм, имеют различные углы преломления от 0 до 30°, то они легко
улавливаются приёмной рупорной антенной.
Результаты, полученные в опытах с сантиметровыми волнами, можно обобщить на классические опыты
X. Гюйгенса с двумя кристаллами исландского шпата и сделать следующий вывод: если неполяризованный
свет проходит два кристалла, оптические оси которых параллельны или взаимно перпендикулярны, то на
выходе получаются только два поляризованных луча с ортогональными линиями поляризации; если оптические
оси двух одноосных кристаллов составляют между собой произвольный угол 0 < φ < 90°, то на выходе
образуются четыре луча – два обыкновенных и два необыкновенных с ортогональными линиями поляризации.
При φ = 45° интенсивность всех четырёх волн на выходе двух кристаллов одинакова.
Рекомендуем читателю поставить опыты по прохождению сантиметровых электромагнитных волн через
три двоякопреломляющие призмы при различной ориентации их главных "оптических" осей. При этом можно
сделать следующие важные выводы. Если главные оси трёх двоякопреломляющих призм параллельны или
взаимно перпендикуляры, то на выходе получаются только две волны, если главные оси первых двух
анизотропных призм параллельны или взаимно перпендикулярны, а главная ось третьей призмы составляет с
главными осями первых призм угол 45°, то из системы выходят четыре волны; если главные оси первой и
третьей призмы параллельны или перпендикулярны, а главная ось второй призмы составляет с главными осями
остальных призм угол 45°, то из системы выходят восемь волн!
4.10. СЛОЖЕНИЕ ДВУХ КОГЕРЕНТНЫХ ВОЛН С ВЗАИМНО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫМИ ЛИНИЯМИ
ПОЛЯРИЗАЦИИ. АНАЛИЗ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА И ТЕОРИЯ
ИНТЕРФЕРЕНЦИИ ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ВОЛН В КРИСТАЛЛАХ
Естественный свет представляет собой набор элементарных линейно поляризованных волн со
всевозможными ориентациями их колебаний векторов
i
E в плоскости, перпендикулярной к направлению
распространения луча (§ 1.7). Эти элементарные волны соответствуют излучению различных независимых
атомов источника света, т.е. заведомо не когерентны друг с другом. Рассмотрим падение естественного света на
пластинку одноосного двоякопреломляющего кристалла, оптическая ось которого параллельна плоскости
пластинки. При падении неполяризованного света на анизотропный кристалл в нём распространяется две
волны: обыкновенная и необыкновенная с ортогональными линиями поляризации. Каждая из элементарных
волн, падающих на кристалл, участвует в возбуждении этих двух волн. Однако её вклад в обыкновенную и
необыкновенную волны неодинаков и зависит от угла
i
α
между вектором
i
E
элементарной волны и главной
осью кристалла. Так, например, элементарная волна, вектор
i
E которой перпендикулярен к главной оси
кристалла, будет возбуждать обыкновенную волну; элементарная волна, вектор
i
E которой параллелен главной
оси кристалла, будет возбуждать необыкновенную волну. Иными словами, обыкновенная и необыкновенная
волны в одноосном кристалле порождаются в основном различными элементарными волнами, входящими в

Страницы