Физической оптики приближение

Фазовый синхронизм, условие 21 Фазосдвигающая цепочка 483 Фактор формы 205 Ферма принцип 124, 427 Физической оптики приближение 432 Флоке теорема 185, 186, 213 [c.656]

Подробный обзор приближенных методов решения задачи дифракции волн на эшелетте дан в 132]. Эти методы применимы для малых глубин канавок (метод Рэлея, метод малых возмуш,ений) либо при очень коротких длинах волн и условии, что направление распространения одной из гармоник поля близко к направлению луча, зеркально отраженного от грани зубца эшелетта (метод Бреховских, метод физической оптики). В строгой постановке задача дифракции волн на симметричном эшелетте с углом 90° при вершине зубца впервые рассмотрена в 1962 г. методом частичных областей, приемлемым лишь при нормальном падении первичной волны [44]. [c.142]

Строго говоря, детальный анализ принципов голографии возможен только на основе общей электромагнитной теории процессов рассеяния, дифракции и поляризации. Однако для большинства задач, рассматриваемых в данной главе, достаточна приближенная теория, используемая в физической оптике. Необходимо, однако, помнить об ограничениях этой теории, указанных в разд. 2 гл. 2, а также в работе [12]. [c.123]

Физическая оптика или приближение Кирхгофа. Определить поле, дифрагированное на большом теле, становится затруднительным, если для точки наблюдения размер зоны влияния на поверхности тела становится сравнимым с характерным масштабом, либо лучи в совокупности образуют очень сложные каустические поверхности, либо полутеневые зоны накладываются друг на друга. В этих и подобных случаях полезно иметь единое выражение для поля во всем пространстве. Получим формулы, которые обычно называются соотношениями физической оптики. [c.239]

Физическая теория дифракции метод краевых волн. Рассматривая результаты строгого решения задачи о падении плоской волны на клин, мы уже видели, что кроме геометрооптического поля (падающая и отраженная волны, тень), переходных зон между ними, описываемых функцией Френеля, существуют еще цилиндрические волны от ребра клина. Они проявляются и в освещенной, и в теневой областях. Приближение Кирхгофа, т. е. физическая оптика, тоже дает волны от ребра, но как оказывается, очень неточно. Нужна была какая-то дополнительная идея, позволяющая исправить результаты физической оптики. Эта уточняющая приближение Кирхгофа мысль состоит в том, что при определении поля вдали по току на металле кроме тока в геометрооптическом приближении в (22.1) нужно учесть го/с, обусловленный дифракцией. Таким образом, [c.244]

Одним из наиболее МОЩ.НЫХ и эффективных подходов к решению /г-волновой дифракционной задачи является так называемое приближение физической оптики, основанное на том типе рассмотрения дифракции, которое содержится в первых нескольких главах данной книги. Поскольку в научных публикациях это приближение было изложено лишь в сжатой форме, для его описания мы выделим специальную, следующую главу. Здесь же мы рассмотрим другие приближения, в некоторой степени более широко известные и используемые, которые сразу же вытекают из рассмотрения двух последних глав. [c.215]

ПРИБЛИЖЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ОПТИКИ ДЛЯ ИДЕАЛЬНО ПРОВОДЯЩЕГО ТЕЛА [c.431]

Сделанные выше допущения позволяют при вычислении дифрагированного поля использовать так называемое приближение физической оптики. Это приближение состоит из двух последовательных шагов. На первом шаге предполагается, что в каждой точке освещаемой области отраженное поле вычисляется так же, как и в случае падения плоской волны по касательной к бесконечной плоскости при этом поле на теневой стороне поверхности считается равным нулю. Таким образом, принимается, что Е , + = 2Йо( о и [c.432]

Приближение физической оптики 433 [c.433]

Описание распространения света в геометрической оптике при помощи лучей (т. е. с помощью канонических уравнений Гамильтона) или волновых фронтов (т. е. с помощью уравнений Гамильтона — Якоби) с точки зрения физической оптики является лишь приближением. Согласно представлениям физической оптики свет — это электромагнитные волны, а геометрическая оптика — [c.406]

Метод исследования связи между геометрической и физической оптикой вполне аналогичен методу ВКБ в квантовой механике. В этом методе начинают с волнового уравнения (уравнения Шредингера) и разлагают фазу функции г] в ряд по степеням постоянной Планка h. В приближении нулевого порядка волновое уравнение имеет только коэффициент при /г и решением его является известное из классической механики уравнение Гамильтона — Якоби [c.83]

Ввиду важности приближения геометрической оптики для решения многих физических задач остановимся на основных вопросах теории распространения волн в среде, свойства которой достаточно медленно изменяются вдоль направления распространения, следуя традиционной форме изложения . Это позволит и более глубоко понять физический смысл приближения. [c.249]

Вопросы геометрической оптики собраны в первых двух главах курса, чтобы в дальнейшем можно было ссылаться на них при изложении интерференции, дифракции и других разделов физической оптики. Геометрическая оптика излагается не как математическая, а как физическая дисциплина — как приближенный предельный случай волновой оптики. Тем самым четко определяются границы ее применимости. С целью простоты в основу обоснования геометрической оптики положено скалярное волновое уравнение. Хотя в общем случае неоднородной среды оно и неверно, но даже в этом случае при рассмотрении предельного перехода к геометрической оптике оно приводит к правильным результатам. Конечно, на основе скалярного уравнения ничего нельзя сказать относительно вращения плоскости поляризации луча в неоднородной среде. Для этого надо было бы положить в основу векторные уравнения Максвелла. Но это, ничего не меняя в идейном отношении, потребовало бы довольно громоздких вычислений. Существенно, что скалярное волновое уравнение правильно передает основные закономерности распространения волн не только в однородных, но и в неоднородных средах. Геометрическая же оптика получается из него в предельном случае коротких волн, длины которых пренебрежимо малы по сравнению с характерными размерами, определяющими распространение света в среде. [c.7]

После изложения основ геометрической оптики во второй главе излагается геометрическая теория оптических изображений — главным образом с принципиальной стороны. Большая часть материала этой главы при первом чтении может быть также опущена. Достаточно ограничиться минимумом получением оптических изображений в параксиальном приближении и основными понятиями фотометрии. К остальным вопросам можно обращаться по мере надобности в процессе изучения физической оптики. [c.8]

Приближение физической оптики применялось к телам различных форм в следующей работе [c.396]

Формула (12.5) дает строгий результат, если на границе области значения и д Шп известны точно. В задачах дифракции, решаемых методами физической оптики, вместо точных значений поля и его производной на границе принято использовать приближенные величины, которые имели бы место в этих точках пространства в отсутствие объекта дифракции. Такое приближение хорошо оправдывает себя, если линейные размеры объекта существенно больше длины волны. [c.174]

Отсюда возникает интерес к приближенным (асимптотическим) методам, которые позволили бы рассмотреть дифракцию достаточно коротких волн на различных телах и приводили бы к более точным и (надежным количественным выводам, чем геометрическая или физическая оптика. Очевидно, что эти методы должны как-то учитывать наиболее важные результаты, добытые математической теорией дифракции. [c.3]

Пусть плоская электромагнитная волна падает на какое-либо идеально проводящее тело, находящееся в свободном пространстве. В приближении физической оптики поверхностная плотность тока, индуцированного этой волной на освещенной части поверхности тела, принимается (в абсолютной системе единиц) равной [c.8]

Поскольку ток, возбуждаемый плоской волной на идеально проводящей плоскости, распределен по чей равномерно (его поверхностная плотность постоянна по абсолютной величине), то вектор можно назвать равномерной частью поверхностного тока. Дополнительный ток j , обусловленный искривлением поверхности тела, мы будем в дальнейшем называть неравномерной частью тока. В приближении физической оптики учитывается только равномерная часть тока, поэтому неудивительно, что оно дает в ряде случаев неудовлетворительные результаты. При более точном расчете необходимо учитывать и неравномерную часть тока. [c.9]

ПРИБЛИЖЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ОПТИКИ [c.29]

В приближении физической оптики рассеянное поле ищется как электромагнитное поле, создаваемое равномерной частью поверхностного тока [c.29]

Складывая затем поле, излучаемое равномерной частью тока, с падающей волной (1.24), находим дифракционное поле в приближении физической оптики. Оно равно [c.35]

Следовательно, в приближении физической оптики поле, рассеянное в направлениях = 0 и = jt, сохраняет поляризацию падающей волны. [c.58]

Придерживаясь порядка изложения, принятого в предыдущих параграфах, вычислим сначала рассеянное поле в приближении физической оптики. [c.68]

Остановимся в первую очередь на кирхгофовском приближении, или так называемом методе физической оптики поле в окрестности каждой точки поверхности приближенно представляется суммой падающей волны и волны, отраженной от соприкасающейся плоскости в этой точке. При этом используются локальные значения плоских френелевских коэффициентов отражения. [c.28]

Книга содержит полезные сведения о различных преобразованиях, выполняемых в линейных системах свертках, преобразованиях Фурье и Ханкеля. Много внимания уделено применению теории преобразований в оптике. Рассмотрены дифракционные поля в приближении физической оптики на отверстиях, освещенных сферической и плоской волной при различной степени когерентности излучения. Описаи дифракционный процесс формирования оптического изображения конечной линзой. Многочисленные примеры помогают освоить аппарат. Изложены принципы, на которых основано объяснение процес сов когерентной оптики голографии, оптической фильтрации, аподизации и г. д. [c.271]

Полагая, что радиус цилиндра о > в приближении физической оптики найти закон распределения плотности поверхностного тока на цилиндае. [c.188]

Предлагаемая внямаяию читателя книга посвящена систематическому изложению геометрической теории дифракции (ГТД) — новому эффективному методу анализа и расчета распространения, излучения и рассеяния волновых полей. Эта теория использовала и обобщила наглядную и привычную систему образов и понятий геометрической оптики. Ее область применения весьма ширО Ка техника антенн и трактов СВЧ, миллиметрового и ин-фракрасных диапазонов, лазерная техника, а также проблемы распространения и рассеяния воли в неоднородных средах и на телах сложной формы. Хотя ГТД строится как асимптотическая теория, применимая в тех случаях, когда характерный размер задачи а много больше длины волны К, опыт расчетов по ГТД показывает, что она дает надежные результаты вплоть до значений а порядка К. Таким образом, ее область применимости примыкает к области применимости другой предельной теории — длинноволнового приближения. Методы ГТД обобщают широко известные методы физической оптики (апертурный метод, приближение Кирхгофа) и естественно смыкаются с ними. Они обеспечивают точность, сравнимую и (для малых дли волн) превосходящую точность, достигаемую численными методами ( апример, методом интегральных уравнений). [c.3]

В строгой постановке рассматриваемая задача включает в себя ршение волновых уравнений в полупространствах, разделенных экраном, в сшивке решений в обла сти отверстия и в удовлетворении граничным условиям на поверхности экрана и на 1фаях отверстия, а также условиям излучения на бесконечности. Хотя решение в указанной постановке в настоящее время получено, из-за своей сложности оно имеет весьма ограниченные применения. Большее распространение в рассматриваемом случае получили решения, основанные на приближении Кирхгофа, или методе физической оптики. Это приближение справедливо для достаточно больших отверстий, характерные размеры которых много бсГльше длины волны. [c.65]

Здесь в - угол между нормалью к поверз ности экрана и направлением на точку наблюдения. При получении (2.2) учтено соотношение oji , Цринимая во внимание равенство /су , замечаем, что формулы (2.1) и (2.2) отЛичаются в дальней зоне-только множителем со О йод интегралом. Для широких отверстий, к которым, собственно, и применимо приближение Кирхгофа, дифрагированные пучки являются остронаправленными и большая часть, энергии поля сосредоточена в области малых углов 9, где ео в I. По этой причине решения физической оптики для широких отверстий в жестких и мягких Э1фанах практически идентичны. [c.67]

Книга представляет собой монографию, написанную по результатам работ автора. В ней исследуется дифракция плоских электромагнитных волн на идеально проводящих телах, поверхность которых имеет изломы. Линейные размеры тел предполагаются большими по сравиеиию с длиной волны. Развитый в книге метод учитывает возмущение поля вблизи излома поверхности и позволяет существеиио уточнить приближения геометрической и физической оптики. Найдены выражения для рассеянного поля в дальней зоне. Выполнен численный расчет характеристик рассеяния и проведено их сравнение с результатами строгой теории и с экспери-меито.м. [c.2]

Наиболее употребительным методом расчета в ква-зиопгическом случае является принцип Гюйгенса — Френеля в формулировке Кирхгофа и Котлера — так называемое приближение физической оптики. Суть этого метода можно сформулировать следующим образом. [c.7]

Как уже говорилось во введении, рассеяиное телом поле можно рассматривать в виде суммы полей, излучаемых (равномерной и неравномерной частями поверхностного тока. Равномерная часть тока полностью определяется геометрией тела и магнитным полем падающей волны. Неравномерная часть в общем случае неизвестна. Однйко приближенно можно считать, что вблизи излома выпуклой поверхности она будет такой же, как на соответствующем клине. Поэтому нам нужно сначала изучить дифракцию плоской электромагнитной волны на клине. Этой задаче и будет тосвящена настоящая глава. Вначале мы рассмотрим строгое решение данной задачи ( 1 и 2). Затем найдем ее решение в приближении физической оптики ( 3). Разность этих решений определяет поле, создаваемое неравномерной частью тока ( 4). [c.13]

В данной главе проводится уточ1нение приближения физической оптики. Сначала рассматривается дифракция плоской электромагнитной волны на диске при нормальном падении ( 7—9), а затем ( 10—12) —при наклонном падении. [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...