Рис. 5. Зависимость угла отклонения луча
δϕ
(
t
)
, прошедшего вращающийся на ча-
стоте
f
= 30
(
1
), 50 (
2
) и 80 (
3
) Гц диск,
от времени при горизонтальной поляри-
зации
оказывает влияние на измеряе-
мые эффекты, является неиде-
альность наклейки оптическо-
го диска на вал. Эти особенно-
сти изготовления и крепления
оптического диска, возможно,
определяют форму внутриобо-
ротного сигнала.
Выше было приведено вы-
ражение (1) для угла поворо-
та поляризации, когда группо-
вая и фазовая скорости в мате-
риале совпадают. Фактически
это означает отсутствие вли-
яния дисперсии в материале
диска. Действительно, оценки
угловой дисперсии показыва-
ют, что для
ω
= 630
рад/с,
n
= 1
,
4766
,
λ
= 0
,
6328
мкм,
R
0
= 0
,
06
м и
ϑ
0
= 30
◦
изменение длины волны излучения лазера на
Δ
λ
= 0
,
01
мкм
приведет к вариации угла преломления на значение
Δ
ϑ
2
= 10
−
8
◦
, что
пренебрежимо мало на фоне изучаемых эффектов.
Выполним оценку вариации показателя преломления стекла вслед-
ствие упругих сил, возникающих при вращении диска.
Для тангенциального напряжения во вращающемся диске име-
ем [10]
σ
θ
=
3 +
μ
8
ρω
2
b
2
−
1 + 3
μ
8
ρω
2
r
2
.
(3)
Подставим в выражение (3) следующие данные: коэффициент
Пуассона
μ
= 0
,
221
; плотность стекла ТФ3
ρ
= 4
,
46
кг/м
3
; внешний
радиус диска
b
= 31
мм; расстояние от луча до оси вращения диска
r
= 22
мм. Тогда для вариации показателя преломления на частоте
вращения
f
= 100
Гц получим
Δ
n
θ
=
Bσ
θ
≈
10
−
6
.
(4)
Здесь использовалось значение оптического коэффициента напряже-
ния для тяжелого флинта
B
= 1
,
8
∙
10
−
12
Па
−
1
. Очевидно, столь малое
значение вариации
Δ
n
θ
не может объяснить наблюдаемое отклонение
луча приблизительно на один градус. Другими словами, классическая
теория упругости не дает удовлетворительного объяснения наблюда-
емым явлениям. В целом можно заключить, что обнаруженные опти-
ческие эффекты требуют тщательного изучения и построения аде-
кватной теоретической модели, учитывающей, возможно, воздействие
48
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 5
