Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 79 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ленточная плоскопараллельная пластинка с переменным показателем преломления (рис. 104). Вследствие изме-
нения расстояния между лентами искусственной пластинки от
17
1
=
a до 30
2
=
a мм её эквивалентный показа-
тель преломления изменяется от
35,0
1
=n до 84,0
2
=
n . При перемещении пластинки перпендикулярно одному
из плеч интерферометра то в одну сторону, то в другую сторону, наблюдают биения принимаемого сигнала, так
как при движении "оптически" неоднородной пластинки изменяется оптическая длина пути, проходимой вол-
ной. Аналогичные опыты можно провести с металлоленточной пластинкой (рис. 105), в которой ленты соеди-
нены пружинами. При периодической деформации пластинки изменяется её эквивалентный показатель пре-
ломления, а, следовательно, и оптическая длина пути для волны, проходящей через неё в интерферометре,
вследствие чего также наблюдаются биения принимаемого сигнала.
Рис. 104 Рис. 105
2.11. ОПЫТ САНЬЯКА
Отрицательный результат опыта Майкельсона подтвердил справедливость принципа относительности Эйн-
штейна, согласно которого никакими опытами, приведёнными внутри инерциальной системы отсчёта, нельзя об-
наружить движется она равномерно и прямолинейно или покоится. Другими словами, равномерное и прямоли-
нейное движение системы отсчёта относительно коперниковой системы не влияет на ход любых физических про-
цессов. Если же система отсчёта неинерциальная, например она испытывает вращение, то это может быть обна-
ружено с помощью механических экспериментов. Так, суточное вращение Земли доказывается с помощью маят-
ника Фуко. Влияние вращения системы отсчёта на распространение света впервые было доказано в опыте Саньяка
(1913). Так как в этом опыте скорость вращения мала по сравнению со скоростью света, а эффект зависит от пер-
вого порядка величины
c
V
, то можно обойтись без специальной теории относитель-
ности.
При описании эксперимента Саньяка воспользуемся подходом, данным ака-
демиком С.И. Вавиловым. На диске (рис. 106) по углам квадрата расположены
полупрозрачная пластинка Н и три метали-ческих зеркала S: первая – радиально,
последние – тангенциально по отношению к линейной скорости вращения диска.
На диске укреплены источник монохроматического света L и фотоплёнка Ph. Свет
от источника с помощью полупрозрачной пластинки Н делится на две волны, ко-
торые обходят траекторию в виде квадрата в противоположных направлениях и,
пройдя снова делительную пластинку Н, попадают на фотоплёнку Ph. Если учесть,
что от источника L свет идёт расходящимся пучком, то на фотоплёнке фиксируют-
ся интерференционные полосы равного наклона. Если диск привести во вращение
с угловой скоростью
ω
, то волна, для которой направление обхода совпадает с
направлением вращения, должна пройти более длинный путь, чем волна, для кото-
рой эти направления противоположны. Возникшая разность хода волн приведёт к смещению интерференцион-
ных полос, которое даётся формулой
λ
σ
β=∆
r
z 4
, (2.11.1)
где
c
V
=β
;
λ
– длина волны света;
r
– расстояние от оси вращения до зеркал S и делительной пластинки Н;
σ
– площадь квадрата, который обходит свет.
Чтобы доказать формулу (2.11.1), найдём время
0
τ
обхода светом квадрата при покоящемся диске:
4
sin
8
2
sin
8
0
0
π
=
ϕ
=τ
c
r
c
r
, (2.11.2)
где
2
sin2
0
ϕ
r
– сторона квадрата;
2
0
π
=ϕ
– центральный угол, опирающийся на отрезок между зеркалами.
Рис. 106

Страницы