Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 214 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

феррит. Регистрируют приём радиоволн, что объясняется поворотом линии поляризации волны прошедшей
через намагниченный феррит.
При небольших токах угол поворота линии поляризации линии поляризации в продольно намагниченном
феррите составляет 5…15°. Для более точного определения угла поворота
ϕ
линии поляризации по
экспериментальным данным строят полярные диаграммы линейно поляризованных волн (зависимость
интенсивности принимаемой волны от угла поворота приёмной антенны, как анализатора) при магнитном поле
Н
вн
= 0 и Н
вн
≠ 0. Зная силу тока
I
в соленоиде и угол поворота
ϕ
линии поляризации, по формулам (4.19.6) и
(4.19.5) можно найти постоянную Верди и разность показателей преломления
)(
лпр
nn
−
для волн с круговыми
поляризациями.
4.20. ОПЫТ ФАБРИ И САНЬЯКА
Из волновой теории следует, что фокусирующее действие идеальной собирающей линзы сводится к тому,
что вторичные волны, приходящие от всех элементарных участков линзы в точку фокуса,
Рис. 296
оказываются в одинаковой фазе или оптические пути всех вторичных волн становятся одинаковыми, т.е.
вторичные волны таутохронны. Другими словами, линза компенсирует геометрическую разность хода
вторичных волн, проходящих в фокус, и делает их синфазными. С точки зрения теории дифракции (§ 3.7) линза
преобразует плоский волновой фронт в сферический, что достигается превращением спирали векторной
диаграммы вторичных волн от плоского фронта в прямую линию (рис. 296). С одной стороны, это приводит к
тому, что амплитуда
p
E результирующей волны, приходящей в фокус, значительно больше амплитуды
0
E
волны, приходящей в ту же точку от плоского волнового фронта в отсутствие линзы. С другой стороны, фаза
результирующей волны
p
E в фокусе отличается на
2
π
от фазы волны
0
E , падающей на линзу.
Очевидно, что фаза результирующей волны на расстояниях от линзы значительно больших фокусного
расстояния будет отличаться от фазы волны, падающей на линзу, на
π
.
Для доказательства изменения фазы волны на противоположную при прохождении фокуса оптической
системы Фабри и Саньяк изготовили анизотропную собирающую линзу из исландского шпата, которая имела
два пространственно разделённых фокуса, один для обыкновенной, а другой – для необыкновенной волн.
Опишем опыты Фабри и Саньяка в сантиметровом диапазоне радиоволн ( 2,3=λ см). Анизотропная
двоякопреломляющая собирающая линза (рис. 297) состоит из прямоугольных волноводов сечением 18
=
x
a мм
и
23=
y
a
мм. Ось х расположена горизонтально, ось у – вертикально. Радиус кривизны сферической поверхности
волноводной линзы 27=R см. За главную "кристаллографическую" ось анизотропной линзы принимается
направление, перпендикулярное к широким стенкам волноводов. Для обыкновенной и необыкновенной волн
эквивалентный показатель преломления, соответственно, равен 46,0
2
1
2
o
=
λ
−=
x
a
n
; 73,0
2
1
2
=
λ
−=
y
e
a
n
.
Согласно формуле геометрической оптики
R
n
f
1
)1(
1
−=
фокусные расстояния линзы для обыкновенной и
необыкновенной волн, соответственно, равны 50
o
=
f см; 100
=
e
f см.
Располагают источник и приёмник радиоволн на расстоянии 2…3 м друг от друга и облучают линзу
волной, электрический вектор E которой составляет с главной "кристаллографической" остью угол °
=
α
45 .
При таком облучении в линзе образуются две волны (обыкновенная и необыкновенная) равных амплитуд
2
o
E
EE
e
== . Первая из них проходит через первый фокус
o
f , а вторая – через второй
e
f . Устанавливают
линзу непосредственно перед приёмной рупорной антенной. Вращая приёмную антенну как анализатор,
убеждаются, что результирующая волна непосредственно за линзой линейно поляризована, причём её линия
поляризации совпадает с направлением колебаний вектора E волны, падающей на анизотропную линзу.
Следовательно, непосредственно за линзой обыкновенная и необыкновенная волны имеют одинаковые фазы, а
их разность фаз 0=δ .

Страницы