Купить
Открытый доступ
Только для подписчиков
Определение величины угла Брюстера отраженной волны от пластины из материала с потерями
Аннотация
В свободном пространстве диэлектрическую проницаемость материалов обычно определяют по величине угла Брюстера, используя для этого угловые зависимости амплитуды и фазы отраженной волны от пластины материала. В качестве расчетной модели применяют формулу, соответствующую материалам без диэлектрических и магнитных потерь. При экспериментальных исследованиях параметров отраженной волны от диэлектрических материалов наблюдаются расхождения с теоретическими расчетами, известные как отклонения от законов Френеля. В работе представлены результаты определения угла Брюстера отраженной волны от пластины из материала с диэлектрическими потерями. С помощью численного решения задачи падения под произвольным углом плоской линейно-поляризованной волны с вектором электрического поля, лежащим в плоскости падения, на пластину диэлектрического материала с комплексными значениями диэлектрической и магнитной проницаемостей рассчитывали угловые зависимости амплитуды и фазы отраженной волны. По ним определяли углы, соответствующие минимальному коэффициенту отражения в зависимости от диэлектрических потерь материала пластины. Отмечены различия между численными расчетами и данными, полученными с использованием формулы угла Брюстера, которые возрастали с увеличением диэлектрических потерь материала. Из условия равенства нулю модуля амплитуды отраженной волны аналитически получена обновленная формула для расчета угла Брюстера для материала с потерями. Результаты расчетов по данной формуле совпали с расчетами для отраженной волны при решении классической задачи наклонного падения плоской волны на пластину диэлектрического материала в рамках геометрической оптики. Полученные результаты могут быть использованы при определении угла Брюстера для отраженной волны от пластины с магнитными и диэлектрическими потерями.
Об авторах
В. П. Крылов
Технология имени А.Г. Ромашина, ОНПП
Россия
Россия
Виталий Петрович Крылов
249031, Калужская обл., Обнинск, Киевское ш., д. 15
А. Е. Жителев
Технология имени А.Г. Ромашина, ОНПП
Россия
Россия
Александр Евгеньевич Жителев
249031, Калужская обл., Обнинск, Киевское ш., д. 15
Список литературы
1. Брандт А. А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. — М.: Физматгиз, 1963. — 404 с.
2. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. — М.: Машиностроение, 1986. — 488 с.
3. Семененко А. И., Семененко И. А. О новых возможностях метода эллипсометрии, обусловленных «нулевой» оптической схемой. Эллипсометрия реальных поверхностных структур / Научное приборостроение. 2005. Т. 15. № 3. С. 63 – 76.
4. Игнатов А. И., Мерзликин А. М., Виноградов А. П. Локализация света при падении под углом на случайную слоистую систему магнитодиэлектриков / Наносистемы: физика, химия, математика. 2011. № 2(1). С. 40 – 46.
5. Mogilevtsev D., Pinheiro F., dos Santos R., Cavalcanti S., Oliveira L. Suppression of Anderson localization of light and Brewster anomalies in disordered superlattices containing a dispersive metamaterial / PRB. 2010. Vol. 82(8).
6. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. — М.: Наука, 1973. — 720 с.
7. Кизель В. А. Отражение света. — М.: Наука, 1973. — 352 с.
8. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Оптика. — М.: Наука, 1980. — 792 с.
9. Paniagua-Dominguez R., Ye Feng Yu, Miroshnichenko A., et al. Generalized Brewster effect in dielectric metasurfaces / Nat. Comm. 2016. P. 1 – 9. DOI: 10.1038/ncomms10362
10. Мандельштам Л. И. Лекции по оптике, теории относительности и квантовой механике. — М.: Наука, 1972.
11. Крылов В. П. Моделирование отклонений в законах Френеля для отраженной волны / Радиотехника. 2020. Т. 84. № 12(23). С. 41 – 47. DOI: 10.18127/j00338486-202011(21)-05
12. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет. — М.: Мир, 1981. — 323 с.
13. Нестеренко Д. В., Колесникова М. Д., Любарская А. В. Оптическое дифференцирование на основе эффекта Брюстера / Компьютерная оптика. 2018. Т. 42. № 5. С. 758 – 763. DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-5-758-763
14. Крылов В. П. Моделирование электромагнитных свойств многокомпонентного материала / Завод. лаб. Диагност. мат. 2018. Т. 84. № 7. С. 38 – 41. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-7-38-41
15. Youssefi A., Zungench-Nejad F., Abdollahramezani S., Khavasi A. Analog computing by Brewster effect / Opt. Let. 2016. Vol. 4(15). P. 3467 – 3470. DOI: 10.1364/JOSA.67.000423
Для цитирования:
Крылов В.П., Жителев А.Е. Определение величины угла Брюстера отраженной волны от пластины из материала с потерями. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021;87(11):39-42. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-11-39-42
For citation:
Krylov V.P., Zhitelev A.E. Determination of the Brewster angle of the wave reflected from a plate with dielectric losses. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2021;87(11):39-42. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-11-39-42
Просмотров: 54
Послать статью по эл. почте 