Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 196 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

βα=
βα
βα
=
′
′
=
′
′
=γ tgtg
coscos
sinsin
tg
2
2o
1
1o
E
E
E
E
E
E
ee
. (4.15.27)
Учитывая, что в данном случае для приведённых двух интерферирующих волн справедлива формула
(4.15.10), находим общую формулу для интерференции двух эллиптически поляризованных волн с одинаковым
направлением вращения их электрических векторов:
{
}
2
coscoscossinsin4
2222222
ϕ
βα+βα== EEI
. (4.15.28)
Сравнивая эту формулу с выражением (4.15.11), можно заметить, что результат интерференции
эллиптически поляризованных волн с одинаковым направлением вращения их электрических векторов
существенно отличается от результата интерференции эллиптически поляризованных волн с противоположным
направлением вращения векторов. Рассмотрим это более подробно на примере интерференции волн с
круговыми поляризациями, которые получаются при α = 45°. Учитывая это условие, из формулы (4.15.28)
получим
2
cos2
22
ϕ
= EI
. (4.15.29)
В полученную формулу не входит угол β. Следовательно, результат интерференции двух волн с
круговыми поляризациями при одинаковом направлении вращения их электрических векторов не зависит от
ориентации оси ОА анализатора в пространстве, т.е. не зависит от угла β. Это полностью подтверждается
экспериментом в сантиметровом диапазоне радиоволн. Таким образом, интерференционная картина в данном
случае характеризуется тем, что максимумы и минимумы интерференции имеют строго определённое
положение: максимумы интерференции наблюдаются в точках волнового фронта, для которых разность фаз волн
с круговыми поляризациями равна
;0=ϕ
π
±2 ;
;4
π
±
…, а минимумы интерференции – при ;π±=ϕ
π
±3 ;
;5
π
±
…
при любом β. Результат интерференции аналогичен рис. 270, а.
Более наглядно полученные результаты можно интерпретировать на основе теории сложения двух
когерентных волн с круговыми поляризациями. Действительно, при сложении двух когерентных волн с
круговыми поляризациями при одинаковом направлении вращения их электрических векторов
1
E и
2
E равных
амплитуд
EEE
2
2
21
== всегда образуется результирующая волна с круговой поляризацией (рис. 274, а).
Однако в зависимости от разности фаз
ϕ складываемых волн амплитуда результирующей волны с круговой
поляризацией может иметь различное значение, как максимальное
1
2EE
p
=
при
;0=ϕ
π±2 ; ;4π± …, так и
минимальное
0=
p
E
при ;π±=
ϕ
π±3 ; ;5
π
± … . Таким образом, в зависимости от разности хода волн с
круговыми поляризациями в различных точках волнового фронта вдоль оси х образуются результирующие
волны с круговой поляризацией и периодически изменяющейся амплитудой от 2Е
1
до 0. Результат
интерференции волн с круговыми поляризациями можно в данном случае объяснить так. При перемещении
приёмной рупорной антенны как анализатора вдоль волнового фронта при β = const на пути её встречаются
результирующие волны с круговой поляризацией, но с различной амплитудой. Вследствие чего амплитуда
принимаемой волны не будет зависеть от угла β, а будет определяться положением приёмной антенны на оси х.
Учитывая, что амплитуды результирующих волн с круговыми поляризациями периодически изменяются вдоль
волнового фронта по оси х от 2Е
1
до 0, интерференционная картина двух волн с круговыми поляризациями при
одинаковом направлении вращения их электрических векторов может наблюдаться в оптическом диапазоне без
наличия анализатора. Тот факт, что в каждой точке интерференционного поля существует результирующая
волна с круговой поляризацией, но с различной амплитудой, подтверждается экспериментально вращением
приёмной рупорной антенны вокруг её продольной оси при фиксированном положении. В связи с этим
полученную формулу (4.15.29) можно рассматривать как полярную диаграмму результирующей волны в точке
наблюдения, т.е.
)(β= II . Действительно, из формулы (4.15.29) следует, что полярные диаграммы
результирующих волн имеют вид
2
2)( EI =β ;
2
E
; 0; …, соответственно, при 0=
ϕ
;
2
π
; π ; … . Полярные
диаграммы этих волн показаны на рис. 274, б.
Рассмотрим как частный случай интерференцию двух линейно поляризованных волн с одинаковым
направлением их электрических векторов для данного специального случая. Положим в формуле (4.15.28) угол
0=α . При параллельности главных осей фазовых пластинок из щелей будут выходить только необыкновенные
волны равных амплитуд и одинакового направления. Согласно формуле (4.15.28) при указанном условии
получаем формулу интерференции
2
coscos4
222
ϕ
β= EI
. (4.15.30)

Страницы