Unmögliche Mikrowelleninterferenz?

Ich habe ein Mikrowellenexperiment mit folgendem Aufbau durchgeführt: Es gibt eine Gunn-Diode, die Mikrowellenstrahlung aussendet, und einen Empfänger (beide arbeiten mit polarisiertem Licht).

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Das Seltsame ist, dass, wenn ich eine Metallplatte entlang der Verbindungslinie zwischen Sender und Empfänger lege und die Platte senkrecht zur Polarisationsebene steht, keine Strahlung erfasst wird. Stattdessen wird es um etwa 20 ° von beiden Seiten der Platte abgelenkt. Wenn die Platte jedoch parallel zur Polarisationsebene liegt, wird die Strahlung wie erwartet detektiert.

Eine Erklärung könnte sein, dass polarisiertes Licht mit den Seitenflächen der Platte "kollidiert" (und das könnte Interferenzen erzeugen). Aber wenn die Polarisationsebene parallel zur Platte ist, wird Licht passieren, ohne es zu bemerken. Trotzdem hatte mein Professor keine Ahnung, was los war.

Nachtrag 26.10.2013

Es ist wichtig zu beachten, dass es mir egal ist, ob es sich um eine Metall- oder Holzplatte handelt, also hat es nichts mit den Fresnel-Gleichungen zu tun.

Der Effekt ist dieser:

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Das Bild ist überhaupt nicht präzise.

In der schwarzen Zone werden keine Mikrowellen erkannt. Die rote Linie ist dort, wo das Maximum erkannt wird. Die einfallende Welle ist blau.

Eine andere Möglichkeit ist, dass es überhaupt keine Beugung gibt, weil die Platte die einfallenden Wellen blockiert (wie wenn Sie sich an einer Seite einer Wand schützen, wenn jemand auf Sie schießt).

Antworten (2)

Im Allgemeinen können Sie die exakte Lösung des Beugungsproblems an einer Halbebene verwenden (siehe zB http://www.physics.princeton.edu/~mcdonald/examples/sommerfeld.pdf ). Ich habe keine Zeit, um die Ergebnisse zu erhalten, also habe ich mir die Ergebnisse für die Beugung an einem perfekt leitenden Zylinder angesehen. Die Idee war, dass die Vorderkante der Platte einerseits dem dünnen Zylinder ähnlich ist, andererseits aber am meisten zur Streuung beiträgt. Der (lineare) Streuquerschnitt ist groß (in der Größenordnung der Wellenlänge), wenn das elektrische Feld in der einfallenden Welle parallel zur Achse des dünnen Zylinders ist, und sehr klein, wenn das magnetische Feld in der einfallenden Welle parallel dazu ist die Achse des Zylinders (siehe z. B. die Probleme im Buch von Batygin/Toptyginhttp://www.amazon.com/Problems-Electrodynamics-VV-Batygin/dp/0120821605 ). Daher würde ich vermuten, dass die Streuung signifikant ist, wenn das elektrische Feld in der einfallenden Welle parallel zum Rand Ihrer Platte verläuft, und vernachlässigbar, wenn es orthogonal zum Rand ist. Aber das scheint Ihren Ergebnissen zu widersprechen, es sei denn, Ihre Definition der Polarisationsebene unterscheidet sich von meiner.

BEARBEITEN (26.10.2013): Sieht so aus, als wäre Ihr Problem ziemlich schwierig, aber es wurde früher berücksichtigt. Zum Beispiel habe ich mir das Buch von P. Ufimtsev (der übrigens als "die treibende Kraft hinter der modernen Stealth-Flugzeugtechnologie gilt" - http://en.wikipedia.org/wiki/Petr_Ufimtsev ) "Theory of Edge Diffraction in Electrical Electronectors", Tech Science Press, Encino, Kalifornien, 2003 (ich habe eine russische Übersetzung verwendet http://www.vixri.ru/d/Ufimcev%20P.Ja.%20%20_Teorija%20difrakcionnyx%20kraevyx%20voln, %202012,%20375s.pdf). In Abschnitt 8.2 beginnt er mit der Betrachtung einer ebenen Welle, die an einem perfekt leitenden Band mit elektrischem Feld in der einfallenden Welle parallel zum Band gebeugt wird, und am Ende von Abschnitt 8.5 sagt er, dass bei streifendem Einfall kein Streufeld entsteht. Dies scheint mit Ihren experimentellen Ergebnissen übereinzustimmen, daher scheint meine anfängliche Antwort nicht korrekt zu sein. Die Ableitung von Ufimtsev ist jedoch ziemlich schwierig zu verfolgen, also sieht es wieder so aus, als wäre dies ein schwieriges Problem, aber Sie können sich das Buch und die Referenzen dort ansehen. Sieht so aus, als ob Fialkovskiys Artikel über die Beugung an einem Band relevant sein kann.

@jinawee: Also nochmal, wie definierst du die Polarisationsebene?
Die Ebene, in der die Schwingung enthalten ist: optics4kids.org/osa.ok4/media/optics4kids/teacherparents/… .
@jinawee: Ja, aber ist es die Ebene parallel zum elektrischen Feld oder zum Magnetfeld der einfallenden Welle?
Elektrisches Feld.

Ihre Erklärung scheint richtig zu sein, wenn die polarisierten Photonen linear polarisiert sind, da sie nur dann eindeutig erkannt werden können, wenn die Empfangsplatte in einer ähnlichen Ausrichtung wie die Emissionsplatte ist, da sich linear polarisierte Photonen nur in einer geraden Linie bewegen können, nicht in Wellen. Ein Beispiel dafür wäre, wie polarisierte Sonnenbrillen Licht blockieren, das aus einem vertikalen Winkel kommt.

Das ist, was ich denke , passiert

PQx

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