Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 54 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

λ<<
λ
a
2
, (2.4.5)
где λ – длина волны радиоволн в свободном пространстве.
Эквивалентный показатель преломления пачки волноводов
2
ф
2
1
λ
−==
аV
с
n . (2.4.6)
Как видно из § 2.3, распространение Н
01
-волны в прямоугольном волноводе не зависит от его узкой сторо-
ны b. Поэтому высота волноводов в пачке может быть сделана бесконечно большой, т.е. горизонтальные пере-
городки в призме могут быть без ущерба убраны. Призма превращается в систему параллельных пластин – ис-
кусственную среду, называемую металлоленточной структурой (рис. 69, б).
Если расстояние между пластинами металлоленточной структуры меньше, чем
2
λ
, то показатель прелом-
ления (2.4.6) для неё окажется мнимой величиной и распространение волн будет невозможным. Для существо-
вания волн в металлоленточной структуре необходимо, чтобы расстояние между пластинами удовлетворяло
условию (2.4.5). В связи с этим эквивалентный показатель преломления металлоленточной структуры всегда
меньше единицы. Фазовая скорость волн в такой структуре (2.4.4) будет всегда больше скорости света в возду-
хе. Поэтому такие искусственные среды называют ускоряющими.
Легко заметить, что показатель преломления металлоленточной структуры оказывается меньше единицы
лишь для радиоволны, электрический вектор
E которой параллелен пластинам искусственной среды. Если же
вектор
E перпендикулярен им, то показатель преломления оказывается равным единице. При этом фазовая
скорость распространения электромагнитной волны в металлоленточной структуре равна скорости света в воз-
духе. Таким образом, металлоленточные структуры обладают двоякопреломляющими свойствами (см. гл. 4).
В большинстве опытов с сантиметровыми (
2,3
=
λ
см) волнами, где используются металлоленточные
структуры, их показатель преломления равен n = 0,6 при расстоянии между пластинами а = 20 мм.
Волноводная структура может быть изготовлена из цилиндрических волноводов круглого сечения радиуса
а. В этом случае эквивалентный показатель преломления будет равен
2
42,3
1
λ
−=
a
n
, (2.4.7)
где должно выполняться условие a42,3<λ .
В случае цилиндрических волноводов показатель преломления структуры также меньше единицы (n < 1).
2.5. ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ
В § 2.2 отмечено, что интерферировать могут лишь когерентные волны. Волны, излучаемые температур-
ными или тепловыми источниками света, не являются когерентными. С одной стороны, некогерентность обу-
словлена временной несогласованностью протекания колебательных процессов излучающих атомов нагретого
тела. В этом случае принято говорить о нарушении временной когерентности. Временной когерентностью на-
зывается согласованность колебательных и волновых процессов, заключающаяся в том, что разность фаз двух
колебаний, приходящих в точку наблюдения, остаётся неизменной с течением времени. С другой стороны, не-
когерентность обусловлена несогласованностью протекания колебательных процессов излучающих атомов,
расположенных в различных точках изучающего тела. В этом случае принято говорить о нарушении простран-
ственной когерентности. Пространственной когерентностью называется согласованность колебательных и вол-
новых процессов, заключающуюся в том, что разность фаз двух колебаний, приходящих из разных точек излу-
чающего тела в точку наблюдения, остаётся неизменной с течением времени. В силу временной и пространст-
венной некогерентности нельзя наблюдать интерференцию от двух различных температурных источников. Ко-
герентные световые волны можно получить от одного теплового источника, если разделить световую волну на
две части с помощью отражения или преломления. Разделение светового луча позволяет устранить временную
некогерентность. Для устранения пространственной некогерентности уменьшают размеры источника света.

Страницы