Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Адзерихо К.С. -> "Лекции по теории переноса лучистой энергии" -> 9

Лекции по теории переноса лучистой энергии - Адзерихо К.С.

Адзерихо К.С. Лекции по теории переноса лучистой энергии — БГУ, 1975. — 192 c.
Скачать (прямая ссылка): lekciipoteoriiperenosaluchistoyenergii1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 44 >> Следующая


что формально совпадает с функцией источников в уравнении (2.146).

31
Sb Описок

ВаанИодействие излучения с веіцйтіюм (например, отражение, преломление, рассеяние излучения и т. д.) приводит к его частичной или полной поляризации. Поляризационные измерении в настоящее время достаточно широко ,распространены и являются «тонким инструментом» для выявления внутренней структуры, исследуемых объектов. Пренебрежение состоянием чения при теоретических расчс значительным ошибкам.

В последнее время для излучения в светорассеивающих.. метод параметров Стокса (или ЯІ незаслуженно забытый в теч«

Метод Стокса позволяет одновреї ные характеристики излучения:, ИНТЙ поляризации, положение плоскости поля| пень эллиптичности. С помощью этого MeTOJ ты определенные успехи при изучении взаимс поляризованного излучения с веществом. Cj тода Стокса заключается в следующем. f . '

Пусть в некотором направлении распространяется плоскополяризованная электромагнитная волна частоты v=<o/2rt. Представим ее электрический вектор напряженности в виде

E (г, О = 2 eI (г- О ¦е? = 2 Е>(г) еШ ег (2-22)

у=1 У=1

где Ej (г) — амплитуды, в общем виде комплексные, не зависящие или слабо зависящие от времени t; е° (/ = 1, 2)— единичные векторы, ортогональные направлению распрост ранения световой волны.

' По Винеру [17J определим матрицу интерференции в и которой точке г светового пучка для величин Ei (г, f)

Ej (г, t) следующим образом:

а

т

ФгДг> т) = 1іт -jJjr (*?i(r' < + *)?/O’. t)di.

T -+ос 21 J —Г

32
Зная вид матрицы интерференции, можно непосредственно найти некоторую совокупность наблюдаемых величин:

Если внешнее излучение монохроматично, т. е. если

а за интегральную матрицу, определяющую наблюдаемые величины, принять выражение

Эти параметры, используя спиновые матрицы, можно записать в виде одного четырехмерного вектора S, получившего название вектор-параметра Стокса (отсюда и название метода — вектор-параметрический) с компонентами Si = EaiE*, причем

Отметим ряд свойств параметров Стокса. Прежде всего выражения (2.23) представляют собой совокупность усредненных по времени форм, билинейных относительно электрического вектора напряженности E1 что

1Mr- <°) = V- cPoCr- ^) ^dx (г, / = 1, 2).

Ei (г, t) = Ei (г) e-i(V (1=1,2)

Sij (г, со) d(a = Ei (г) E) (г),

о

то нетрудно получить четыре параметра, весьма удобных для практического использования:

S1 — 2 (Sii -)- S22) — E1Ei ~г E2E2,

Si = — 2і (S12 — Sl2) = — і (E1Et2 — Е'Е2).

3. К. С. Адзерихо

33
Рис. 3. К определению параметров Стокса для эллиптичсски-поляру.зованного излучения

вполне соответствует физическому смыслу экспериментально измеряемых характеристик излучения. Так как для некогерентных световых пучков перекрестные члены матрицы интерференции обращаются в нуль, параметры Стокса для них являются аддитивными величинами.

Физический смысл параметров Стокса проще всего установить на примере эллиптически-поляризованного света. Полагая E1 = и E2 — O2Cifl*, по (2.23) находим:

S1 = а\ -f a2, S2 = а\ — а2, ,

Sa = 2?? cos (S1 — 62), Si = 2?? sin (S1 — 62).

Приведем эти соотношения к нормальным осям эллипса, используя преобразования

O21 — OjJ1 (cos2 P COS2X + sin2 P sin2 X), а2 = Oq2 (cos2 P sin2 X + sin2 p со s2 X),

tg(a + 6i) = — ctgXctgp, tg (a + 62) = tgXctgP,

tee= -**3-.

sin 2X

Здесь a0l и a02 — амплитуды электрического вектора напряженности вдоль осей эллипса; X — угол между е° и большой полуосью эллипса, а у—угол, тангенс которого равен отношению осей эллипса (рис. 3).

Тогда для параметров Стокса получаем следующие соотношения:

S1 = а201 + а~2 = I, S2 = ag, — O209 = I cos 2у cos 2Х,

02

34

Ss = (ag, — а22) tg 2 X=I cos 2у sin 2Х,

Si = (05, — og2) sin 2Х tg 2у = / sin 2y-

(2.24)
Отсюда непосредственно видно, что:

а) I представляет собой интенсивность светового пучка;

? С'? — С'?

б) ——у- = P- степень поляризации света;

S4 I aOl + й02

S

в) —- — tg 2Х — определяет положение плоскости поля-

S2 ризации;

с

г) sin 2у — указывает на степень эллиптичности

•Si поляризованного луча.

Параметры Стокса, характеризующие эллиптически-по-ляризованный свет и определяемые формулами (2.24), связаны соотношением

Si = S22 + S23 + Si,

что говорит об их взаимной зависимости. В общем случае произвольно поляризованного излучения [18—20] для них справедливо неравенство

Sr > Si + Si + Si

В последнем случае Розенбергом [18] показано, что четвертой независимой величиной является параметр, определяющий степень неоднородности смеси световых пучков, т. е. степень различия в поляризации отдельных чистых компонент.

Так как параметры Стокса зависят от выбора системы координат, то необходимо знать закон преобразования этих параметров при вращении осей. Если вращение происходит в направлении часовой стрелки на угол б, это преобразование равносильно применению к данной совокупности параметров Стокса следующего линейного преобразования [19, 20]: •

0 0 0 \
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 44 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed