ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ограниченные пучки и дифракционные явления из "Отражение света " ВОЛНОВОЙ ОПТИКИ МОЖНО получить обобщенные формулы Френеля с некоторыми добавочными членами, учитывающими дифракционные явления ка краю пучка. [c.99] А(и) — распределение амплитуды по направлению к. [c.99] Функцию А (и) принимают иногда вещественной, однако правильнее считать ее комплексной, отражая распределение фаз по сечению пучка предположим, что dA(u)Jdu zA u). [c.99] Возросшее количество коэффициентов в (9.1) — (9.3) требует для их вычисления дополнительных предположений они ищутся в требовании сохранения энергии при скользящем падении. [c.100] Проведенные разными авторами (в работе [37] дана полная библиография) расчеты незначительно различаются выбором А и) и а. [c.100] При рассмотрении отражения ограниченных пучков удается выяснить более тонкие детали механизма явлений в среде 2. Пользуясь языком лучевой оптики, можно высказать утверждение, что часто принимаемое предположение о возникновении отраженного луча в той же точке поверхности, куда приходит падающий луч, с точки зрения строгой теории бездоказательно. [c.100] Оказывается, что место выхода отраженного луча смещено относительно места падения приходящего луча как в плоскости падения (вперед по ходу луча), так и в перпендикулярном направлении (смещения соответственно Др и Ап), т. е. плоскости падения и отражения параллельны, как этого требует (1.11), но не совпадают. Смещение зависит от поляризации падающего луча и от ф, пик. [c.100] Физические причины изложенного заключаются в следующем. Если на пути падающей плоской волны ставится какая-нибудь ограничивающая ее диафрагма, то, как известно, прошедший пучок может быть изображен в виде суперпозиции набора плоских волн различных направлений. Наибольшую энергию несет та компонента, которая идет по прежнему направлению по мере отклонения от этого направления, амплитуды и энергии быстро убывают [распределение Л (и)]. [c.100] Поскольку коэффициент отражения и фаза отраженной волны зависят от ф, т. е. для разных компонент различны, при отражении происходит перераспределение энергии по сечению пучка [распределение в отраженном пучке Л(ц,)] и некоторое искажение формы фронта (см. стр. 88). При этом, вообще говоря, максимум энергии переместится по сечению пучка это и дает указанные смещения Ар и А/г. По поводу бокового смещения Ah следует напомнить, что при отражении поток энергии в среде 2, вообще говоря, имеет, как было показано выше, компоненту S x=f 0. [c.100] Плотность энергии по сечению может меняться и не монотонно. [c.101] Отсюда видно, что при неполном отражении от непоглощающей среды Ар=0 всюду, кроме фбр, где Егц меняет фазу, однако здесь гц очень мало, и в пучке конечной апертуры (которым, по необходимости, является ограниченный пучок) основную роль играют лучи с несколько смещенными ф. Для поглощающей среды Ар=т О но, вообще говоря, всюду, кроме области у ф р, мало. [c.101] Как видно из (9.6) и из рисунков, вблизи ф р при меньшем поглощении Ар больше, это обусловлено большими значениями б/с ф в этом случае. Установлено [40], что наибольшее смещение получается при ф, превосходящем фкр на 5—10 , и зависит от сечения пучка. [c.102] Учет возможной анизотропии среды 2 не дает ничего принципиально нового, отличие лишь в том, что теперь значение ф р зависит от поляризации пучка. Именно этрт случай показан на рис. 43. [c.102] Знаки - - и — соответствуют правой и левой поляризации. [c.103] При ф=ф р в уравнениях для Ар наблюдаются особенности, поэтому формулы пригодны лишь на некотором расстоянии, порядка угловой от фкр. [c.103] Рассчитано для радиочастот [39]. [c.103] Как сказано выше, расчеты Ар производились и другими исследователями (см., например, [11, 41—43] и подробную библиографию в работе [37]) формулы почти совпадают. Незначительные расхождения обусловлены различным заданием А (и) и а и пренебрежением малыми членами в формулах. [c.104] Выводы из формул (9.4) — (9.6) в общем совпадают с экспериментом [44] для Ар, хотя проверка была неполной, а апертура пучка — слишком большой, порядка 3. В экспериментах [44] АН не измерялось в обстановке эксперимента (многократное отражение от противоположных граней стеклянной пластинки) смещение Ah при двух последующих отражениях компенсировалось. [c.104] Смещение Ар наблюдалось в радиочастотной области [45] и в акустике [022]. [c.104] В работах [46] показано, что подобные смещения происходят для любых волновых процессов и для элементарных частиц, обладающих волновыми свойствами. [c.104] Вернуться к основной статье