Электромагнитные волны в неинерциально движущихся системах лазерной гирометрии

• Автор: Соломин, Андрей Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 117 c. : ил

ГЛАВА I. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА НЕИНЕРЦИАЛЬНО ДВИЖУЩИХСЯ СРЕД

В ЗАДАЧАХ ЛАЗЕРНОЙ ГИРОМЕТРИИ

§ І.І.Современное состояние вопроса

§ 1.2.Масштабный метод в электродинамике неинерциальных систем отсчета

§ 1.3.Метод локальных лоренцевых преобразований в

электродинамике неинерциально движущихся систем (тетрадный метод)

§ 1.4.Масштабно-тетрадный метод

§ 1.5.Выводы

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ СРЕД НА РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАЗЕРНЫХ ГИРОМЕТРОВ

§ 2.1.Собственные частоты вращающегося кольцевого

резонатора и фазовые соотношения кольцевого

интерферометра, содержащих линейные изотропные
среды
§ 2.2.Собственные частоты вращающегося кольцевого
резонатора, содержащего гиротропную среду
§ 2.3.Экспериментальная проверка результатов
§ 2.4.Выводы
ГЛАВА 3. УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ В ЗАДАЧАХ
ЛАЗЕРНОЙ ГИРОМЕТРИИ
§ 3.1.Основные уравнения электродинамики неинерциально движущихся сред в присутствии гравитационного поля

§ 3.2.Расщепление собственных частот встречных волн кольцевого резонатора и фаз интерферометра, вращающихся в гравитационном поле Земли
§ 3.3.Выводы
ГЛАВА 4. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН И НЕИНЕРЦИАЛЬНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ В ЛАЗЕРНОЙ ГИРОМЕТРИИ
§ 4.1.Поворот плоскости поляризации электромагнитной волны в системе отсчета вращающегося диэлектрика
§ 4.2.Сравнение с эффектом Ферми в ИСО и косвенная
экспериментальная проверка
§ 4.3.Дополнительное расщепление собственных частот вращающегося кольцевого резонатора вследствие эффекта "увлечения" плоскости поляризации света вращающейся средой
§ 4.4.Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Актуальность проблемы. Диссертация посвящена исследованию процессов распространения электромагнитных волн в средах, находящихся в неинерциальных системах отсчета и в присутствии гравитационных полей, применительно к задачам лазерной гирометрии.
В силу фундаментального характера задачи электродинамики в движущихся системах отсчета актуальны уже почти в течение века -достаточно вспомнить, что теория относительности возникла сначала как теория, устраняющая противоречия в электродинамике движущихся систем отсчета. Однако в разное время различные задачи выдвигались на передний план, и диктовалось это потребностями практики. В настоящее время особое место в электродинамике движущихся систем отсчета приобрела электродинамика неинерциально движущихся сред (НДС), в частности некоторые ее разделы в связи с развитием лазерной гирометрии. Гирометры по самому своему назначению являются приборами для измерения степени отклонения от инерциального движения [I - 4], поэтому основными показателями этих приборов следует считать характеристики, показывающие, как неинерциальность их движения влияет на протекающие в них процессы, и прежде всего на электромагнитные свойства и процессы, т.к. последние в рассматриваемом классе приборов играют главную роль. Тем более странной выглядит сложившаяся ситуация, когда именно эти характеристики, как показывает анализ, являются наименее изученными и наиболее противоречивыми. В необходимости корректного исследования этих условий заключается практическая сторона актуальности вопроса.
С другой стороны (теоретической) решение сформулированной выше задачи требует привлечения аппарата общей теории относи-

с( - часть контура резонатора, заполненная средой с показателем преломления И
В случае наличия лишь вращения системы отсчета с угловой скоростью □ и отсутствия гравитационного поля собственные (физические) и координатные длины отрезков отличаются лишь на величины порядка | 3—1 , поэтому с принятой нами точностью ( ~ -^г'г- ) решения задач различие между ними в данной главе не делается. К этому вопросу придется вернуться в следующей главе, где будет учитываться гравитационное поле.
Как отмечалось ранее, в общем случае на этом этапе решение задачи не завершается, т.к. найденные частоты являются "координатными", а не "физическими" (наблюдаемыми). Для получения "физических" частот необходимо снова воспользоваться преобразованиями (1.72), (1.73), учитывая, что фигурирующие в (2.6) частоты являются умноженными на С нулевыми компонентами ковариант-ного 4-мерного волнового вектора. Однако, в данном конкретном случае имеем, учитывая вид (1.72),
^с3* = к(р)^= к(о)Лк^ =к(о)°ко = ко = ^ , (2.7)
т.е. "физические" частоты (&>«р) ) совпадают с "координатными". Таким образом, результат (2.6) - окончательный.
Б приложении к кольцевому интерферометру задача заключается в вычислении разности фаз встречно бегущих волн после однократного обхода ими контура. Поскольку после обхода обе волны наблюдаются в один и тот же момент времени, а частоты их одинаковы и определяются частотой источника, разность фаз их будет определяться лишь разностью оптических путей, а поскольку геометрический путь у них одинаков, то определяющим является разность эффективных показателей преломления, т.е.
Дф=£§|г?щ--*НпГ<И=т ,(2.8)