Трехслойный шаровой резонатор для измерения диэлектрических проницаемостей веществ

Abstract

Аналитически и численно исследован квазиоптический диэлектрический резонатор, выполненный в форме радиально-трехслойного шара. Получено дисперсионное уравнение, справедливое при произвольных размерах и проницаемостях слоев резонатора. Численные расчеты показали возможность определения комплексной диэлектрической проницаемости вещества, заполняющего центральный слой, по экспериментально измеренным спектральным характеристикам резонатора. Приведены распределения напряженности электрического поля вдоль радиуса резонатора и показана их связь с наблюдаемыми эффектами.

Аналітично та чисельно досліджено квазіоптичний діелектричний резонатор, виконаний у формі радіально-тришарової кулі. Отримано дисперсійне рівняння, справедливе для довільних розмірів та проникностей шарів резонатора. Чисельні розрахунки виявили можливість визначення комплексної діелектричної проникності речовини, що заповнює центральный шар за експериментально обрахованими спектральними характеристикам резонатора. Наведено розподіл напруженості електричного поля уздовж радіуса резонатора та показано його зв’язок з досліджуваними ефектами.

A quasi-optical dielectric resonator designed as a triple layered ball is investigated both analitically and numerically. The dispersion equation valid for arbitrary parameters and dielectric permittivity of resonator layers is derived. Numerical calculations show the determining possibility for the complex dielectric permittivity of the central layer substance by experimentally measured resonator spectral properties. The electric field strength distribution along the resonator radius, as well as its relationship to the effects observed, are shown.