Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 201 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

распространяющейся по направлению, заданному углом γ по отношению к главной оси модели кристалла,
показатель преломления n
e
берётся для угла (90° – γ), т.е.
)90(
)(
γ−°
=γ
e
e
n
c
V
,
где с – скорость света в вакууме. Фазовая скорость V
o
обыкновенной волны, распространяющейся в любом
направлении слоистой структуры, будет одинаковой:
o
o
n
c
V =
, так как вектор
o
D обыкновенной волны всегда
перпендикулярен главной оси z. На рисунке 279 в плоскости xОz представлены экспериментальные волновые
поверхности для обыкновенной и необыкновенной волн, которые изображаются, соответственно, окружностью
и эллипсом. В пространстве эти поверхности вырождаются в сферу и эллипсоид вращения.
4.17. ИССЛЕДОВАНИЕ АНИЗОТРОПИИ ОТРАЖЕНИЯ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОТ МОДЕЛИ ОДНООСНОГО КРИСТАЛЛА
Учитывая, что в слоистой структуре, как модели одноосного кристалла, показатель преломления
необыкновенной волны изменяется от 20,1
o
=
e
n до 33,1
o
=
n , для неё можно наблюдать анизотропию
отражения. Это следует из формулы Френеля (1.8.19) для нормального падения волн на границу раздела сред.
Коэффициент отражения равен
2
1
1
+
−
=
e
e
n
n
R
. (4.17.1)
Чтобы рассчитать коэффициент отражения, найдём значение показателя преломления в слоистой
структуре для произвольного направления. Для одной из главных плоскостей, содержащих главную ось z,
"оптическая" индикатриса показателя преломления описывается уравнением, вытекающей из формулы (4.2.5):
1
2
o
2
2
o
2
=+
e
n
y
n
x
. (4.17.2)
Графически индикатриса представлена схематически на рис. 280. Показатель преломления
e
n
анизотропной среды в произвольном направлении под углом γ к главной оси z численно равен отрезку ОА, т.е.
ОА =
e
n . Координаты точки А определяются соотношениями
γ
=
sin
e
nx ; γ
=
cos
e
nz . (4.17.3)
Подставляя эти выражения в формулу (4.17.2), найдём значения показателя преломления в слоистой
диэлектрической структуре для произвольного направления, определяемого углом γ:
2
o
2
2
о
2
cossin
1
e
e
nn
n
γ
+
γ
=
. (4.17.4)
В таблице 2 приведены показатели преломления слоистой диэлектрической структуры для различных
направлений, вычисленные по формуле (4.17.4). Полученные данные находятся в хорошем соответствии с
экспериментальными значениями показателя преломления
e
n , приведёнными в таблице 1 (§ 4.16).
Рис. 280
Таблица 2
γ, град
n
R (γ) I (γ), нА
0 1,200 0,0083 125
10 1,203 0,0085 130

Страницы