Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 178 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Объяснение опыта. Четвертьволновая пластинка, установленная непосредственно перед зеркалом,
выполняет роль "пластинки
2
λ
", так как волна пересекает её дважды. Данная пластинка изменяет фазу одной из
ортогональных компонент
правоциркулярно поляризованной волны, падающей на неё, на π , т.е. фаза
обыкновенной волны изменяется на π по сравнению с фазой необыкновенной волны. Вследствие чего волна,
отражённая от зеркала с четвертьволновой пластинкой становится левоциркулярно поляризованной. Все три
четвертьволновые пластинки, одна из которых волной пересекается дважды, выполняет роль одной
анизотропной "пластинки
λ ", которая не меняет ориентации линии поляризации волны, проходящей через нее.
Поэтому при параллельных осях поляризатора и анализатора наблюдается максимальный приём
электромагнитных волн. Всё это ещё раз говорит о сохранении структуры циркулярно поляризованной волны
при отражении от обычного зеркала.
Для подтверждения вышесказанного можно поставить дополнительный эксперимент. Устанавливают
линии поляризации источника и приёмника параллельно друг другу и наблюдают отражение от зеркала
линейно поляризованной волны. Располагают перед источником и приёмником радиоволн четвертьволновые
пластинки, главные оси которых взаимно перпендикулярны. При этом линия поляризации волны, падающей на
первую "пластинку
4
λ
", составляет с её главной осью угол °
=
α
45 . Снова правоциркулярно поляризованная
волна отражается от зеркала, сохраняя свою структуру, но максимальный приём волн происходит при
параллельных главных осях поляризатора и анализатора. В данном случае вторая "пластинка
4
λ
" компенсирует
действие первой. Этот опыт опять говорит о том, что фазовые и амплитудные соотношения ортогональных
компонент
o
E и
e
E волны с круговой поляризацией при отражении от зеркала остаются неизменными.
Вследствие чего характер поляризации циркулярно поляризованной волны сохраняется. Если в данном опыте
непосредственно перед зеркалом установить ещё третью "пластинку
4
λ
", главная ось которой параллельна оси
первой четвертьволновой пластинки, то максимальный приём волн наблюдается при взаимно
перпендикулярных главных осях источника и приёмника волн. В этом случае действие трёх четвертьволновых
пластинок эквивалентно действию одной "пластинки
2
λ
".
Всё это подтверждает вывод о сохранении структуры правоциркулярно поляризованной или
левоциркулярно поляризованной волны при отражении от зеркала, а не превращение одной в другую.
4.13. НАБЛЮДЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ
ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА И ОБРАЗОВАНИЕ
ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ КОНОСКОПИЧЕСКИХ ФИГУР
Для наблюдения интерференции поляризованных волн в оптическом диапазоне используется схема,
аналогичная опытам в квазиоптическом приближении. Кристаллическая двоякопреломляющая пластина
помещается между поляризатором и анализатором, при этом оптическая ось пластинки должна располагаться
перпендикулярно волне, падающей на неё. Линейно поляризованный свет, проходя через анизотропную
кристаллическую пластинку, распадается в ней на две когерентные волны (обыкновенную и необыкновенную)
с взаимно перпендикулярными линиями поляризации. Эти волны интерферировать не могут, но их сложение
приводит к образованию результирующей волны с эллиптической поляризацией. Анализатор выделяет
параллельные составляющие от когерентных волн с взаимно перпендикулярными линиями поляризации. Эти
параллельные составляющие от ортогональных волн (обыкновенной и необыкновенной) и обеспечивают
условия, необходимые для интерференции поляризованных волн.
Наиболее контрастные интерференционные картины наблюдаются, когда электрический вектор
E
волны,
падающий на пластину, составляет с её главной оптической осью угол α = 45º (§ 4.10). В этом случае
амплитуды обыкновенной и необыкновенной волн одинаковы. Анализатор выделяет параллельные
составляющие одинаковых амплитуд, если угол между главными осями анализатора и поляризатора равен
0=ϕ или
2
π
=ϕ
. Если анизотропная кристаллическая пластинка имеет постоянную толщину d и используется
монохроматический свет с длиной волны в вакууме, равной λ, то возможны два предельных случая для
разности фаз интерферирующих волн:
λ
π
=δ
d2
(
n
o
– n
e
) = 2mπ, (m = 0; 1; 2; 3; …);
λ
π
=δ
d2
(
n
o
– n
e
) = (2m – 1) π, (m = 0; 1; 2; 3; …). (4.13.1)

Страницы