Dispersion (731821), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Здесь — статическая (при ) восприимчивость. При учете только частотной дисперсии для изотропной среды из формулы (1.8) получаем

. (3.8)

Как нетрудно проверить, зависимость (3.7) следует из (3.8) при

. (3.9)

Следовательно,

, (3.10)

где — статическая диэлектрическая проницаемость. Функция , а значит, и потери энергии имеют максимум при . Время релаксации , например, в парах воды имеет порядок , и «резонансное» поглощение возможно в миллиметровом диапазоне электромагнитных волн.

При дисперсия (3.10) несущественна. Так, при распространении волн сантиметрового диапазона и более длинных в тропосфере, представляющей собой смесь молекул воздуха (кислород, азот и т. д.) и паров воды, можно пользоваться формулой

. (3.11)

Здесь — объемные концентрации молекул воздуха и пара. Принято, что поле в среде равно полю волны, и соударениями можно пренебречь. Собственные частоты молекул газов, входящих в состав воздуха, лежат в области >15 ГГц ( см). Поэтому в (3.11) для см . Однако в оптическом и миллиметровом диапазонах имеются области резонансного поглощения волн. Поэтому для целей радиосвязи в тропосфере в этом диапазоне необходимо выбирать «окна прозрачности», т. е. пользоваться частотами, не совпадающими с собственными частотами среды.

Заключение.

Подводя итоги, следует отметить, что дисперсию электромагнитных волн можно условно разделить на частотную (за счет зависимости , , от частоты) и пространственную (за счет зависимости этих же параметров от волнового вектора ). Как уже говорилось, частотная дисперсия существенна, если частота электромагнитных волн близка к собственным частотам колебаний в среде. Пространственная же дисперсия становится заметной, когда длина волны сравнима с некоторыми характерными размерами.

При использовании диэлектриков в переменных электромагнитных полях необходимо знать собственные частоты колебаний молекул вещества диэлектрика для установления характера зависимости показателя преломления и поглощения (и других параметров) от частоты и во избежание (если это необходимо) резонансного поглощения электромагнитных волн.

Характерной особенностью диэлектриков является необходимость отдельного рассмотрения явления дисперсии для полярных и неполярных молекул, что обусловлено наличием (отсутствием) дипольного момента в отсутствии внешнего электромагнитного поля у полярных (неполярных) диэлектриков.

Литература.

Виноградова М. Б., Руденко О. В., Сухоруков А. П. «Теория волн». Москва «Наука», 1990 г.

15

Характеристики

Список файлов реферата