Физическая оптика или приближение Кирхгофа

В 22 рассмотрена дифракция на больших телах, с ребрами или гладких, в 23 — дифракция на больших отверстиях в экране. Приближение Кирхгофа (физическая теория дифракции) дает возможность определить поля всюду, кроме, иногда несущественной, области глубокой тени или больших углов дифракции. Предложенная Келлером геометрическая теория дифракции, в которой постулируется лучевая структура дифракционных полей также и в тени, позволяет существенно уточнить структуру высокочастотных полей и расширяет область применимости геометрической оптики. [c.217]

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]

Чтобы более подробно изучить процесс восстановления, будет полезно начать с простого случая освещения точечным источником. Такое освещение может быть в первом приближении осуществлено с помощью достаточно малого отверстия, используемого в качестве источника света. Вначале будет удобно ограничить обсуждение двумерными предметами, занимающими часть замкнутой поверхности Е, которая включает точечный источник О. Предмет в точке Р поверхности Е может быть охарактеризован коэффициентом пропускания амплитуды t P), который равен отношению комплексных амплитуд по обе стороны от Е в окрестности точки Р. Коэффициент t, вообще говоря, комплексный он действителен лишь в случае чисто поглощающих предметов. Вполне очевидно, что понятие коэффициента пропускания (действительного или комплексного) не применимо к предмету, который является двумерным в математическом смысле. Что же касается физического предмета, к которому это понятие применимо, то мы должны предположить, что его толщина равна по крайней мере нескольким длинам волн. Более того, мы должны предположить, что вдоль поверхности Е функция t P) не изменяется заметно в пределах длины волны. Таковы условия применимости теории дифракции Френеля — Кирхгофа. В электронной оптике при использовании быстрых электронов с длиной волны около 0,05 А эти условия всегда выполняются, так как не существует предметов (исключая атомные ядра), чьи физические свойства изменялись бы значительно в пределах расстояния около десяти длин волн, [c.226]

Борн в своей Оптике пишет, между прочим (стр. 207) Физически разумно предположение, что в первом приближении возмуш ение на задней поверхности экрана всегда равно нулю.. . Более смелым является предположение, что при вычислении возмуш ения в точке Р с помощью формул Кирхгофа 45 (5) можно в части поверхности, обтягивающей отверстие диафрагмы, принять за граничные значения и и ди дч величины, соответствующие свободному распространению света.. . . [c.224]

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]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...