Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 182 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

опытах Френель и Араго использовали интерференционную схему Т. Юнга, где щели облучались линейно
поляризованным светом от точечного источника света. Для получения двух когерентных волн с взаимно
перпендикулярными линиями поляризации одна из щелей перекрывалась анизотропной кристаллической
пластиной в полволны. Благодаря этому линия поляризации одной из волн поворачивается на угол 90º по
отношению к линии поляризации другой волны.
В § 4.10 показано, что, рассматривая суперпозицию двух когерентных волн с ортогональными линиями
поляризации, следует различать три аспекта: 1)
сложение двух когерентных волн, которое приводит к
образованию результирующей волны, обладающей в общем случае эллиптической поляризацией; 2)
интерференция поляризованных волн, которая наблюдается только при наличии анализатора, установленного
на пути когерентных волн, и выделяющего интерференционные параллельные составляющие; 3)
анализ
поляризации
результирующей волны, которая образовалась от сложения двух когерентных волн с
ортогональными линиями поляризации. Эти аспекты следует учитывать и при рассмотрении вопроса о
суперпозиции волн с произвольной ориентацией линий поляризации, которое мы рассмотрим в
квазиоптическом приближении.
Установка состоит из источника сантиметровых электромагнитных волн
1 и приёмной рупорной антенны
2, соединённой с осциллографом или микроамперметром, измеряющим интенсивность волн. Между
генератором и приёмником расположен металлический экран
3 с двумя щелями шириной 40 см, центры
которых расположены на расстоянии 8 см друг от друга (рис. 261).
Рис. 261
Одна из щелей перекрывается двоякопреломляющей металлоленточной "пластинкой
2
λ
" (рис. 74), главная
"оптическая" ось
Р которой параллельна горизонтальной оси x.
Щели облучают линейно поляризованной волной так, чтобы её электрический вектор
E
составлял с главной
осью полуволновой пластинки произвольный угол α. Волна, проходящая
открытую щель, не изменит характера поляризации, т.е. останется линейно
поляризованной с прежней ориентацией вектора
1
E в пространстве. На рисунке
262
ОП – линия поляризатора. Волна, проходящая щель, перекрытую
двоякопреломляющей "пластинкой
2
λ
", также остаётся линейно поляризованной,
не её электрический вектор
2
E поворачивается в пространстве на угол 2α
(рис. 262). Можно показать, что при сложении этих двух когерентных волн
1
E и
2
E
с произвольной ориентацией их линий поляризации образуется
результирующая волна с эллиптической поляризацией. Форма эллипса будет
зависеть от разности фаз складываемых волн и их амплитуд. Однако, как и при
сложении волн с ортогональными линиями поляризации (2α = 90º), сложение
волн
1
E и
2
E при произвольном значении угла 2α (α ≠ 0) не приводит к интерференции линейно
поляризованных волн. Для наблюдения
интерференции волн с произвольной ориентацией их линий
поляризации необходимо на их пути установить анализатор, роль которого в сантиметровом диапазоне волн
выполняет приёмная рупорная антенна, обладающая избирательными свойствами по отношению к поляризации
принимаемого излучения. Пусть линия поляризации
ОА приёмника составляет произвольный угол β с
горизонтальной осью
x, т.е. с главной "оптической" осью Р двоякопреломляющей "пластинки
2
λ
" (рис. 262).
Анализатор выделяет две параллельные составляющие
11
E и
22
E , численные значения которых могут быть
найдены по формулам
)cos(
011
β−α= EE
; (4.14.1)
)cos(
022
β+α= EE , (4.14.2)
где Е
о
– амплитуда линейно поляризованной волны, падающей на щели Е
о
= Е
1
= Е
2
. Следует заметить, что
пространственная диаграмма (рис. 262) ничего не говорит о разности фаз δ интерферирующих волн
11
E и
22
E ,
Рис. 262

Страницы