Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 208 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

разность фаз между обыкновенной и необыкновенной волнами
λ
π
=δ
d2
(n
o
– n
e
) достигает значения, равного
δ = π. При дальнейшем увеличении деформации интенсивность принимаемой волны уменьшается и становится
равной нулю, когда разность фаз между интерферирующими волнами достигает фаз δ = 2π. Аналогично
проводятся опыты при α = 45º, когда главные линии поляризатора и анализатора параллельны. Опытным путём
также показывается, если вектор
E
волны, падающей на образец, параллелен вертикальной оси z деформации (α
= 0), или перпендикулярен оси z (α = 90º), то интерференция не наблюдается, т.е. при скрещенных осях
поляризатора и анализатора интенсивность принимаемого сигнала равна нулю при любой деформации образца;
при параллельных осях поляризатора и анализатора интенсивность принимаемых волн постоянна и не зависит
от деформации образца.
2. Керр Дж. в 1875 году обнаружил, что жидкий или твёрдый изотропный диэлектрик, помещённый в
достаточно сильное однородное электрическое поле, становится анизотропным. Это явление получило название
эффекта Керра. Принципиальная схема его наблюдений в нитробензоле показана на рис. 290. Кювета с
жидкостью, в которую погружены обкладки плоского конденсатора, располагается между двумя николями. Под
действием однородного электрического поля
вн
E в плоском конденсаторе жидкость поляризуется и
приобретает свойства одноосного двоякопреломляющего кристалла, оптическая ось которого совпадает с
направлением вектора
вн
E напряжённости поля конденсатора. Разность показателей преломления для
обыкновенной и необыкновенной волн монохроматического света равна
2
вно
EBnn
e
λ=− , (4.18.4)
где В – константа Керра, которая зависит от природы вещества, длины волны и температуры.
Для наилучшего наблюдения интерференции электрический вектор
E
волны, падающей на кювету с
жидкостью, должен составлять с напряжённостью
вн
E поля конденсатора, угол 45º. В отсутствие напряжения,
подаваемого на конденсатор с жидкостью, устанавливают главные линии поляризатора и анализатора
скрещено, и отмечают отсутствие прохождения света через оптическую систему. Подав напряжение на
конденсатор с жидкостью, отмечают прохождение света через оптическую систему, так как разность фаз между
интерферирующими волнами достигает значения δ = π. Другими словами, жидкость под действием поля
вн
E
становится анизотропной и выполняет роль пластинки
2
λ
, которая поворачивает линию поляризации света на
угол α = 90º , что и позволяет уверенно иллюстрировать данное явление.
Рис. 290
3. Коттон Э. и Мутон А. в 1907 году исследовали явление возникновения оптической анизотропии у
изотропного вещества под влиянием сильного магнитного поля (эффект Коттона–Мутона). Разность
показателей преломления вещества для необыкновенной и обыкновенной волн, распространяющихся
перпендикулярно направлению оптической оси, т.е. вектору
вн
Н однородного магнитного поля, выражается
формулой, аналогичной формуле (4.18.4) для эффекта Керра
2
вно
HCnn
e
λ=− , (4.18.5)
где С – постоянная Коттона–Мутона, зависящая от природы вещества, длины волны λ и температуры. Эффект
Коттона–Мутона наблюдался в жидкостях, стеклах и коллоидах.
Явление Коттона–Мутона можно исследовать в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн, если в
качестве образца использовать ферриты, которые по своим электрическим и магнитным свойствам изотропны.
Однако при внесении их в постоянное магнитное поле
вн
Н они становятся анизотропными. При этом главная
"оптическая" ось совпадает с направлением вектора
вн
Н . Прибор для исследования данного явления состоит из
клистронного К-19 генератора 1 сантиметровых электромагнитных волн, нагруженного цилиндрическим
волноводом из меди (рис. 291). Внутренний диаметр волновода равен 23 мм. С одной стороны волновод
закорочен подвижным плунжером 3, а с другой – оканчивается конической антенной 4. Ферритовый стержень 5
длиной d = 50 мм закрепляется с помощью кольца из пенопласта по центру цилиндрического волновода 2. Для
создания постоянного поперечного магнитного поля
вн
Н волновод помещается в области феррита между

Страницы