Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

В четвёртой главе рассмотрены кристаллооптические явления и даётся их наглядное
экспериментальное обоснование в диапазоне СВЧ на базе искусственных анизотропных
сред. В частности слоистые диэлектрические структуры для радиоволн являются аналогом
кристалла исландского шпата. Даётся экспериментальное исследование анизотропных
свойств моделей одноосного кристалла. Подробно обсуждается сложение двух когерентных
волн с ортогональными линиями поляризации, теория интерференции поляризованных волн
в кристаллах и анализ поляризованного излучения. Рассмотрены опыты Араго и Френеля и
суперпозиция волн с круговыми поляризациями.
Заключительная глава включает вопросы дисперсии, поглощения и рассеяния света и ра-
диоволн.
Постановка большинства лекционных опытов осуществлялась весьма скромными сред-
ствами, так что их можно успешно воспроизводить в любом физическом кабинете вуза. В
качестве источника и приёмника радиоволн СВЧ может быть использована стандартная ап-
паратура, выпускаемая нашей промышленностью.
Г л а в а 1
ВВЕДЕНИЕ В ГЕОМЕТРИЧЕСКУЮ И
ВОЛНОВУЮ ОПТИКУ
1.1. ПРЕДМЕТ ОПТИКИ
Оптика, точнее – физическая оптика, есть раздел физики, изучающий свойства и физиче-
скую природу света, а также его взаимодействие с веществом. Под светом понимают не
только видимый свет, но и примыкающие к нему широкие области спектра электромагнит-
ного излучения – инфракрасную и ультрафиолетовую. Различные участки спектра электро-
магнитного излучения отличаются друг от друга длиной волны λ и частотой ν. Электромаг-
нитный спектр принято подразделять на радиоволны, инфракрасное, видимое, ультрафиоле-
товое, рентгеновское и гамма-излучения. Эти участки спектра различаются не по своей фи-
зической природе, а по способу генерации и приёму излучения. Поэтому между ними нет
резких переходов и границы между ними условны.
Видимое, инфракрасное и ультрафиолетовое излучения составляют так называемую оп-
тическую область спектра. Выделение этой области обусловлено не только близостью со-
ответствующих участков спектра, но и сходством методов и приборов, применяющихся для
их исследования.
Оптический спектр занимает диапазон от условной границы инфракрасного излучения (λ
= 2 мм) до условной коротковолновой границы ультрафиолета (λ = 10
–8
м). Видимое излуче-
ние имеет приблизительно диапазон (λ = 400…760 нм). В оптической области спектра часто-
та ν становится сравнимой с собственными частотами атомов и молекул. Благодаря этому в
этой области становятся существенными явления, обусловленные атомистическим строени-
ем вещества. Вследствие этого, наряду с волновыми проявляются и квантовые свойства све-
та. Энергия светового кванта определяется выражением
E = hν,
где h = 6,62 · 10
–34
Дж·с – постоянная М. Планка.
Следует заметить, что волновые и квантовые закономерности являются общими для все-
го спектра электромагнитного излучения. Только, в зависимости от длины волны, на первый
план выступают разные явления, разные методы исследования и разные практические при-
менения. Поэтому на изучение оптики нельзя смотреть как на замкнутую дисциплину, изу-
чающую только оптическую область спектра, отделённую от других областей резкими гра-
ницами. В связи с этим многие оптические явления целесообразно иллюстрировать в санти-
метровом диапазоне радиоволн (λ = 3,2 см). Введение элементов радиофизики в изучение
волновой оптики позволяет утвердить взгляд обучаемых на оптические явления как на элек-

Страницы