Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 52 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

Рис. 66

Рис. 67

2.4. ИСКУССТВЕННЫЕ СРЕДЫ ДЛЯ РАДИОВОЛН

Идея создания искусственных сред принадлежит русским физикам конца XIX и начала XX столетий. Еще

Н.А. Гезехуз изготовил линзу для звуковых волн из пуха и эбонитовых стружек, исходя из того, что звук в тру-

бах малого сечения распространяется медленнее, чем в воздухе. Дальнейшее совершенствование искусствен-

ных сред для звука принадлежит Н.П. Кастерину, который, как и Н.А. Гезехуз, указывал на возможность при-

менения искусственных сред и для электромагнитных волн.

Крупным вкладом в разработку искусственных сред для радиоволн сантиметрового диапазона были работы

Н.А. Капцова, относящиеся к двадцатым годам прошлого столетия. Он изготовил модель кристаллической решёт-

ки в виде равномерно распределённых в воздушном объёме металлических стерженьков (диполей) и исследо-

вал на ней дифракцию радиоволн. Полученные результаты полностью соответствовали закону Вульфа-Брэггов

для рентгеновских лучей. В 1936 году М.А. Бонч-Бруевич изготовил и исследовал в дециметровом диапазоне

радиоволн ряд искусственных линз и призм.

Все многообразие искусственных сред, нашедших широкое применение в радиофизике и лекционном экс-

перименте, целесообразно классифицировать по тем процессам, которые протекают в них при прохождении

электромагнитных волн. В связи с этим искусственные среды подразделяются на два основных вида: металло-

диэлектрики и металлоленточные структуры.

Металлодиэлектрики выполняются в виде трёхмерной решетки, в узлах которой в простейшем случае рас-

полагаются металлические шарики, имитирующие пространственную молекулярную структуру естественного

диэлектрика (рис. 68, а). Шарики закрепляются в свободном пространстве на тонких нитях или в твёрдом ди-

электрике с проницаемостью, близкой к единице. Волна, падающая на металлодиэлектрик, наводит на шариках

сверхвысокочастотные поверхностные токи, которые становятся источником вторичного излучения, т.е. как бы

осциллирующими диполями.

Рис. 68