Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

α
+ω−
α
−+= x
n
ktiy
n
ikEE
m
sin
exp
sin
1exp
2
2
22
. (1.5.6)
Если
n
α
sin
< 1, т.е. если sinα < n, или согласно формуле (1.5.3) угол падения меньше пре-
дельного угла полного внутреннего отражения (α < α
0
), то уравнение (1.5.6) описывает обыч-
ную преломлённую волну. Если
n
αsin
> 1, т.е. если угол падения α больше угла α
0
полного
внутреннего отражения (α > α
0
), то, учитывая что
1
sinsin
1
2
2
2
2
−
α
=
α
−
n
i
n
, (1.5.7)
получим уравнение волны во второй менее "оптически" плотной среде при условии полного
отражение от нее:
α
+ω−
−
α
−= x
n
ktiy
n
kEE
m
sin
exp1
sin
exp
2
2
22
. (1.5.8)
Это уравнение говорит о том, что в менее "оптически" плотной среде при условии пол-
ного отражения от неё существует бегущая волна вдоль границы раздела, т.е. вдоль оси x, но
её амплитуда
−
α
−= y
n
kEE
my
1
sin
exp
2
2
22
(1.5.9)
убывает по экспоненциальному закону вдоль нормали к границе раздела сред, т.е. вдоль оси
y. Выражение (1.5.9) можно записать так:
)exp(
22
yEE
my
γ−=
, (1.5.10)
где
1
sin2
1
sin
2
2
2
2
−
α
λ
π
=−
α
=γ
nn
k . (1.5.11)
При α = 45° n = 0,6 и λ = 3,2 см можно найти γ = 1,22 см
–1
. Следовательно, напряжён-
ность электрического поля и интенсивность волн в металлоленточной структуре при полном
отражении от неё (рис. 27) уменьшаются в направлении нормали к границе раздела сред в
соответствие с законами:
y
my
eEE
22,1
22
−
= ,
y
eII
44,2
0
−
= . (1.5.12)
Интенсивность волны, приникающей в металлоленточную структуру, при условии пол-
ного отражения от неё, фиксируется зонд–детектором, соединённым с микроамперметром
или осциллографом. При этом зонд-детектор вводится в металлоленточную призму (рис. 26)
между её центральными лентами и перемещается по нормали к гипотенузной грани. Если
сигнал с зонд-детектора подать на вход "y" осциллографа, а перемещение зонд-детектора
синхронизировать с горизонтальной развёрткой "x" того же осциллографа, то экспоненци-
альный спад интенсивности по закону (1.5.12) можно наблюдать на экране электронно-
лучевой трубки с большим временем послесвечения (рис. 29).
По формуле (1.5.12) нетрудно вычислить расстояние y = h
0
, на котором интенсивность
волны в "оптически" менее плотной среде (металлоленточной призме) при полном отраже-
нии от неё уменьшается в два раза; т.е.
0
2
1
II =
;
28,0
44,2
2ln
==h
(см).
Для наблюдения аналога туннельного эффекта устанавливают вместо призмы между ис-
точником (1) и приёмниками (2; 3) (рис. 27) металлоленточную тонкую пластинку (рис. 30),
состоящую из лент шириной h
0
= 3 мм при том же расстоянии между ними а = 20 мм (n = 0,6).

Страницы