Распространения излучения

На конструктивные и электрические характеристики пленочных спиралей влияют значения собственной емкости С и сопротивления г. От собственной емкости зависит собственная резонансная частота /0 « с/(4/ j/"er), где с = 3-Ю10 см/с — скорость света; с/]/ггг — скорость распространения электромагнитной волны между витками спирали; /— полная длина пленочного проводника спирали, см.

где а = /сок ^0[хе0е — коэффициент распространения электромагнитной волны; ji0 — магнитная постоянная системы единиц, или иначе магнитная проницаемость вакуума; ц, — относительная магнитная проницаемость диэлектрика.

— распространения электромагнитной волны 141

Скорость распространения электромагнитного излучения, в том числе оптического, в среде равна v = с/п (здесь с = 2,998 - 108 м/с — скорость распространения электромагнитной волны в вакууме — фундаментальная физическая константа; п — оптическая плотность среды, показатель преломления). Для воздуха п — 1,0003.

Коэффициент распространения электромагнитной

Традиционные методы задержки радиосигналов во времени основаны на использовании электромагнитных систем с распределенными или сосредоточенными параметрами. Первые имеют размеры порядка длины электромагнитной волны и применяются в основном в диапазоне СВЧ. Примерами служат ЛЗ на отрезках коаксиальных кабелей, волноводов, МПЛ и др. Их габаритные размеры велики, а задержка мала из-за высокой скорости распространения электромагнитной волны, близкой к скорости света. Например, для получения задержки в 1 икс требуется кабель длиной 300 м. Линии задержки на LC-элементах с сосредоточенными параметрами применяют на более низких частотах. Однако, если требуется большая задержка, их габаритные размеры велики. Возможности микроминиатюризации ограничены из-за сложности создания индуктивных элементов и конденсаторов в интегральном исполнении.

момент t — Rfv (где R — расстояние от элемента объема dV до точки N, a v= l/У ваца — скорость распространения электромагнитной энергии в диэлектрике с проницаемостью еа-Разделив этот заряд на 4neaR и проинтегрировав по всем элементарным объемам dV, в которых имеется заряд с плотностью р, мы получим скалярный потенциал в данной точке в момент t.

Так как скорость распространения электромагнитной энергии v — величина большая, то мощность излучения следует учитывать только при высоких частотах.

равна скорости распространения электромагнитной энергии в данной среде. Отношение амплитуд векторов поля

скорости распространения электромагнитной энергии.

при о>>сокр фазовая скорость больше, чем скорость распространения электромагнитной энергии в неограниченном идеальном диэлектрике. При частоте со<сйкр фазовая скорость является мнимой величиной, т. е. волновой процесс при такой частоте возбудить нельзя.

В последние десятилетия широкое развитие получил новый раздел науки и техники — оптоэлектроника. Физическую основу оптоэлектроники составляют процессы преобразования электрических сигналов в оптические и обратно, а также процессы распространения излучения в различных средах. Следует отметить, что первооткрывателями физических основ оптоэлектроники являются советские ученые — академики, лауреаты Нобелевской премии Н. Г. Басов и А. М. Прохоров, создавшие оптические квантовые генераторы на основе р-п-перехода.

Электрон, движущийся под действием поля, ионизирует газовые молекулы, когда скорость его движения выше 1000 км/сек. При этой скорости движения, сталкиваясь с нейтральной молекулой, он рас-. щепляет ее па положительный и отрицательный ион, либо соединяясь с молекулой, образует только-отрицательный ион. В некоторых случаях электрон, разогнанный полем, не обладая достаточной «живой» силой, не ионизирует, а только возбуждает молекулу, и она отдает свою, избыточную энергию в виде излучения, т. е. испускает фотон. Фотон поглощается какой-либо другой молекулой, которая, в сврю очередь, может ионизироваться. Внутренняя фотонная ионизация газа благодаря большой скорости распространения излучения приводит к особенно быстрому развитию каналов повышенной электропроводности в разрядном промежутке газа.

пая ионизация газа благодаря большой скорости распространения излучения приводит к особенно быстрому развитию в разрядном промежутке каналов с повышенной проводимостью газа.

4.10. Схема распространения излучения в односекционных плоских концентраторах.

Фазовая модуляция реализуется при помощи электрооптических сред, в которых скорость распространения излучения меняется в зависимости от приложенного управляющего напряжения. Для широкополосной модуляции свч сигналом используют принцип взаимодействия бегущих волн, когда излучение ОКГ и управляющий свч сигнал распространяются в электрооптической среде с одинаковой скоростью. При этом обеспечивается длительное взаимодействие волн излучения с управляющим напряжением одной и той же фазы, в результате чего уменьшается требуемая мощность модулирующего воздействия.

Дадим определение основных энергетических и фотометрических величин, используемых при расчетах и проектировании оптико-электранных приборов. Будем придерживаться определений и обозначений, установленных ГОСТ 7601-55 и ГОСТ 7932-56, а также рекомендаций Международной комиссии по освещению. Простейшим видом излучения является монохроматическое, т. е. излучение, характеризуемое очень узким интервалом длин волн Х+ (Х+АХ), причем АХ —»0. Величины, описывающие монохроматическое излучение, обычно обозначаются индексом X. Монохроматическое излучение может характеризоваться также частотой v, причем длина волны и частота электромагнитного колебания связаны между собой через скорость распространения излучения в вакууме с0 как

ческом отношении случаев. Например, для случая постоянного по трассе луча давления применяется метод эффективной поглощающей массы {14]. Экспериментальные работы по исследованию распространения излучения по наклонному пути сводились, по существу, к измерению не чистого поглощения, а общего ослабления радиации, включая и рассеяние.

В качестве примера рассмотрим случай распространения излучения в диапазоне Л=0,72-н0,92 мк на гори* зонтальной приземной трассе длиной ,/=10 км при температуре t =4-20° С. Сначала определим долю ослабления, создаваемую поглощением. Основным поглощающим компонентом обычно является водяной пар, концентрация которого (абсолютная влажность) при заданных условиях равна ая= 17,32 г/ж3 (см., например, [38]). Воспользовавшись формулой (3.12) и табл. 2, получим

Как известно из курсов физической и прикладной оптики, процесс .переноса лучистой энергии происходит в пространстве, называемом световым отолем. Часть пространства, ограниченная линейчатой поверхностью, соединяющей две соседние диафрагмы системы, называется световой трубкой. Здесь и в дальнейшем термин «световая» следует понимать как установившийся, хотя и не совсем удачный по отношению к более общему случаю распространения излучения в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.

Сравнительно недавно появились приемники, работающие на основе фотомагнитоэлектрического (ФМЭ) эффекта, который заключается в том, что при наложении магнитного поля перпендикулярно к направлению распространения излучения, падающего на поверхность полупроводника и вызывающего э. д. с. в направлении его распространения, в полупроводнике возникает дополнительная э. д. с, перпендикулярная одновременно направлениям магнитного поля и распространению излучения. Исследования ФМЭ эффекта велись для ряда веществ (Ge, InSb, InAs, PbS, CdS). Спектральные характеристики у этих приемников очень мало отличаются от спектральных характеристик фотодиодов или фотосопротивлений, изготовленных из тех же веществ. Было установлено [25], что зависимость напряжения на выходе ФМЭ-приемника от индукции магнитного поля Вм выражается как

Рассмотрим вопрос о выборе оптического фильтра и приемника лучистой энергии, исходя из чисто спектральных соотношений. Конструктивные соображения по выбору приемника были изложены в § 6.10. Знание основных параметров и характеристик приемников и фильтров не позволяет еще выбрать эти элементы так, чтобы наилучшим образом осуществить спектральную фильтрацию, поскольку необходимо учитывать не только характеристики приемного устройства, но и спектральные характеристики излучателя и фона, на котором он наблюдается, а также спектральное пропускание среды распространения излучения.