Периодические среды

В связи с тем что кристалл — периодическая среда, интеграл в (7.24) —интеграл Фурье, принимая кристалл неограниченным, воспользуемся для вычисления амплитуды волны, рассеянной кристаллом, формулами (1.20) — (1.23). [c.183]

Согласно теории Флоке, волновые решения уравнений, описывающих движение периодической среды, выражаются через периодические функции, т. е. [c.296]

В случае регулярного распределения волокон определение напряженно-деформированного состояния структурных элементов монослоя при поперечном нагружении сводится к решению плоской краевой задачи для двухфазной двояко-периодической среды. Решение такой задачи позволяет установить поле напряжений в любой точке полимерного связующего по зависимостям следующего вида [19] [c.292]

Распространение электромагнитных волн в периодических средах [c.163]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ПЕРИОДИЧЕСКИХ СРЕДАХ [c.169]

Оптические свойства периодической среды описываются тензорами диэлектрической проницаемости и восприимчивости, которые вследствие трансляционной симметрии среды являются периодическими функциями координаты х [c.169]

Распространение монохроматического (с частотой w) лазерного излучения в периодической среде описывается уравнениями Максвелла [c.170]

ОДНОМЕРНЫЕ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ СРЕДЫ [c.171]

В современной оптике часто приходится иметь дело с одномерной периодической средой, тензор диэлектрической проницаемости которой г. удовлетворяет условию [c.171]

В физике твердого тела вектор О называется вектором обратной решетки. В физике кристаллов этот вектор играет фундаментальную роль. В одномерной периодической среде вектор g параллелен оси г. Вектор электрического поля в этой периодической среде в общем случае можно выразить через интеграл Фурье [c.172]

При частотах со, лежащих вне этой запрещенной зоны, корни уравнения (6.1.27) для К являются вещественными и решения отвечают распространяющимся волнам. Уравнение (6.1.27), устанавливающее связь между со и А", называется дисперсионным. На рис. 6.2 представлено графическое изображение дисперсионного уравнения (6.1.27) для типичной периодической среды. Для трехмерной периодической среды дисперсионное уравнение (6.1.6) соответствует поверхностям постоянной частоты в К-пространстве. В случае трехмерных периодических сред могут также существовать запрещенные зоны частот со. Волны с частотами в запрещенных зонах не могут распространяться, поскольку вследствие брэгговского отражения они затухают. Это нетрудно показать, если вычислить волновое число К в центре запрещенной зоны при оР- = (g/iy/fie [см. [c.176]

Простейшая периодическая среда состоит из чередующихся слоев прозрачных материалов с различными показателями преломления. Современные достижения в технологии выращивания кристаллов, особенно методом эпитаксии из молекулярных пучков, позволяют выращивать периодические слоистые среды с хорошо контролируемыми периодичностью и толщинами слоев, соответствующими нескольким атомным с юям. Распространение волн в периодических слоистых средах изучали многие авторы [1, 2]. В этом случае можно получить точное решение волнового уравнения. Мы будем предполагать, что материалы являются немагнитными. Рассмотрим простейшую периодическую слоистую среду, состоящую из двух различных веществ со следующим профилем показателя преломления [c.179]

Режимы, при которых (А + D)/2 < 1, отвечают вещественному К и, следовательно, распространяющимся блоховским волнам. Однако в случае (А ч- D)/2 > 1 мы имеем А = т-к/Х -f- iK , т. е. в К присутствует мнимая часть и блоховская волна затухает. Эти области отвечают так называемым запрещенным зонам периодической среды. Частоты, отвечающие границам зоны, определяются из условия I А -f- D)/21 = 1. [c.185]

В разд. 6.2 было получено точное решение задачи о распространении электромагнитного излучения в периодической слоистой среде. Существует, однако, много периодических сред, для которых можно получить лишь приближенные решения системы уравнений Максвелла. Для решения этой задачи обычно используют два подхода. Первый из них основан на формализме блоховских функций, рассмотренном в разд. 6.1, а второй — на теории связанных мод. В теории связанных мод периодическое изменение диэлектрического тензора рассматривается как возмущение, которое приводит к связи между невозмущенными нормальными модами структуры. Иными словами, диэлектрический тензор как функция пространственных координат записывается в виде [c.195]

В соответствии с (6.5.16) или (6.5.14) при распространении волн в периодической среде происходит обмен электромагнитной энергией между связанными модами. На рис. 6.11 приведены зависимости энергии мод в условиях фазового синхронизма (А/3 = 0) и при А/3 Ф 0. [c.209]

В методе периодических составляющих используется разложение случайных полей на детерминированные, соответствующие периодической структуре, и случайные составляющие. Применительно к стохастической краевой задаче теории упругости композитов со случайной структурой (см. гл. 3) данное разложение позволяет учесть некоторые факторы (например, относительное объемное содержание, связанность и геометрическую форму компонентов), общие для случайной и периодической структур, в решении краевой задачи для периодической среды, а случайность юаимного расположения включений [c.68]

Бахвалов Н. С. Осреднение процесса распространения коротких волн н периодических средах. — В кн. Теория кубатурных формул и вычислительная математика. Новосибирск Наука, 1980, 3—И. [c.303]

В книге известных американских специалистов рассматриваются вопросы распространения электромагнитных волн в периодических средах, теория волноводных мод в диэлектрических волноводах и в волокнах, теория распространения поверхностных поля-ритонов и т. п. Представлены также основы нелинейной оптики и явления оптического фазового сопряжения. Большое внимание уделяется теории распространения, электромагнитных волн в кристаллах, подверженных внешним воздействиям. Мо кет использоваться как учебное пособие. [c.4]

С точки зрения распространения волн фильтр Шольца можно также рассматривать как периодическую среду, в которой изменение азимутальных углов кристаллических осей создает периодическое возмущение по отношению к обеим независимым волнам и приводит к связи между быстрой и медленной независимыми волнами. Поскольку эти волны распространяются с различными фазовыми скоростями, полный обмен электромагнитной энергией возможен только в том случае, когда возмущение является периодическим, что позволяет поддерживать соотношения, необходимые для непрерывного обмена энергией между быстрой и медленной волнами и наоборот. Это служит первой иллюстрацией принципа фазового синхронизма за счет периодического возмущения, к которому мы еще вернемся в следующих разделах. Основное физическое объяснение этого явления состоит в следующем если энергия должна постепенно перекачиваться с расстоянием из моды А в моду В под действием статического возмущения, то необходимо, чтобы обе волны распространялись с одинаковой фазовой скоростью. Если фазовые скорости не равны друг другу, то падающая волна А постепенно будет расфазироваться с волной В, с которой она связана. Это ограничивает полное количество энергии, которым можно обмениваться. Такой ситуации можно избежать, если знак возмущения меняется на противоположный всякий раз, когда рассогласование по фазе (между связанными полями) равно ж. Это меняет знак перекачки энергии и таким образом поддерживает правильное фазовое соотношение для непрерывной перекачки энергии. Теорию связанных мод для скрещенных фильтров Шольца мы представим в разд. 6.5. [c.149]

При распространении электромагнитного излучения в периодических средах возникает много интересных и потенциально полезных явлений. К ним относятся дифракция рентгеновского излучения в кристаллах, дифракция света на периодических изменениях механических напряжений, возникающих при прохождении звуковой волны, и запрещенная зона для света в слоистых периодических средах. Эти явления используются во многих оптических устройствах, таких, как дифракционные решетки, голограммы, лазеры на свободных электронах, лазеры с распределенной обратной связью, лазеры с распределенным брэгговским отражением, брэгговские отражатели с высокой отражательной способностью, акустооптические фильтры, светофильтры Шольца и т. д. В данной главе мы рассмотрим некоторые общие свойства электромагнитного излучения в периодических средах и общую теорию его распространения в слоистой периодической среде. Эта теория имеет весьма близкую формальную аналогию с квантовой теорией электронов в кристаллах и поэтому позволяет использовать понятия блоховских волн, запрещенных зон, затухающих и поверхностных волн. Наконец, мы обсудим применение этой теории для решения ряда хорошо известных задач, таких, как расчет коэффициента отражения от брэгговского зеркала, коэффициентов пропускания фильтра Шольца и оптических поверхностных волн. Кроме того, мы обсудим двойное лучепреломление за счет формы и его применение в дихроичных поляризаторах. Периодические структуры играют также важную роль в интегральной оптике, рассмотрение которой мы отложим до гл. 11. [c.169]

Следует отметить, что матрица преобразования для элементарной ячейки, связывающая амплитуды поля в слое 2, отличается от матрицы в уравнении (6.2.12). Однако эти матрицы имеют одинаковьш следы. Ниже будет показано, что след матрицы преобразования для элементарной ячейки непосредственно связан с зонной структурой периодической среды. [c.182]

Распространение элек ромагнитных волн в периодических средах 191 [c.191]

Периодическая среда фильтра Шольца может также приводить к связи между противоположно направленными модами, что имеет место, если выполняется следующее условие Брэгга [c.209]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...