Рассеяние импульса случайной средой

Рассеяние импульса случайной средой [c.96]

В данной главе приводится общее выражение для рассеянной мощности в приближении однократного рассеяния [24—26, 29, 39—43, 105, 263, 264, 284, 315, 317, 322, 323, 362, 376, 377]. Оно применимо для многих практических задач, таких, как тропосферная загоризонтная связь, рассеяние на турбулентных следах и факелах самолетов и ракет, а также исследование турбулентности прозрачного воздуха [279]. Временные изменения свойств среды приводят к изменениям во времени рассеянного поля. Этот вопрос рассматривается в данной главе наряду с рассеянием импульса в случайной среде. [c.80]

В гл. 5 рассмотрена задача рассеяния импульса облаком случайно распределенных рассеивателей. Математические соотношения для случая рассеяния импульса сплошной случайной средой получаются из формул, приведенных в гл. 5, путем надлежащих замен. [c.96]

Поскольку после проведения этих замен все математические соотношения гл. 5 справедливы и для сплошной случайной среды, а подробный анализ рассеяния импульса дан в гл. 5, мы не будем здесь останавливаться на этом вопросе. [c.96]

При низкой плотности частиц, когда эффектами многократного рассеяния можно пренебречь, применима теория однократного рассеяния. В гл. 4—6 на основе теории однократного рассеяния даны решения некоторых прикладных задач. Задача рассеяния рассматривается в гл. 4, а гл. 5 посвящена распространению и рассеянию импульсного излучения. Здесь дано общее описание распространения и рассеяния импульса в случайной среде с изменяющимися во времени свойствами. Гл. 6 посвящена флуктуациям волны в облаке дискретных рассеивателей применительно к задаче распространения в пределах прямой видимости. [c.12]

В этой главе мы дадим сначала введение в общую теорию распространения и рассеяния импульсного излучения в случайных средах. Затем будут рассмотрены результаты, получающиеся в первом приближении теории многократного рассеяния. При этом мы учтем влияние движения частиц в предположении, что скорости рассеивателей малы по сравнению со скоростью распространения волны. Кроме того, мы будем считать, что ширина полосы импульса мала по сравнению с несущей частотой. Эти предположения справедливы для большинства практических приложений. В гл. 15 и 20 рассматриваются более сложные задачи, относящиеся к сильным флуктуациям импульсного излучения, обусловленным многократным рассеянием, а также к распространению и рассеянию широкополосных импульсов. [c.108]

Общая формулировка проблемы распространения и рассеяния импульсов в нестационарной случайной среде [c.108]

Рассмотрим линейную случайную среду, которая может быть нестационарной и диспергирующей. Примером такой среды может служить случайное облако движущихся рассеивателей. Характеристики распространения и рассеяния импульса в такой среде удобно описывать, используя двухчастотную функцию взаимной когерентности. Такое представление позволяет также [c.108]

Вообще говоря, в случае обратного рассеяния от слоя случайной среды толщиной d — R2 — Ri полоса когерентности приближенно равна 1/Г1 = /2d. Поскольку спектр излучаемого импульса длительностью То>Т сосредоточен в области со < <С 1/Го < 1/Гь изменение формы импульса несущественно. Од- [c.120]

В предыдущем разделе были рассмотрены флуктуационные характеристики непрерывной (монохроматической) волны, распространяющейся через случайное облако рассеивателей. Здесь мы исследуем распространение импульса в такой среде в первом приближении теории многократного рассеяния. Будем предполагать, что излучаемая волна имеет узкий спектр, сосредоточенный вблизи несущей частоты шо, так что справедливо приближение (5.29). [c.151]

Особый класс статистических задач оптики коротких импульсов связан с их распространением и рассеянием в случайно-неоднородных средах (см., например, [75—78]), Недавно [78] изучено многократное рассеяние пикосекундных импульсов в неоднородных средах в условиях сильной локализации фотонов (feoP l, где I — средняя длина свободного пробега). Авторы [79] синтезировали импульсы треугольной формы при помощи отражения сверхкороткого гауссовского лазерного импульса от шероховатой поверхности конуса. [c.63]

В гл. 16 рассматривается рассеяние монохроматических волн и импульсов на объеме сплошной случайной среды. Здесь учи-тьГвается влияние движения среды и вводятся такие характеристики, как двухчастотные корреляционные функции, полоса ко- [c.14]

Пределенных частиц, а рассеянный импульс регистрируется приемником (рис. 5.2). Предположим, что частицы расположены в дальней зоне по отношению к излучателю и приемнику, работающим на несущей частоте. Нас будут интересовать флуктуационные характеристики принимаемого импульса, описываемого его комплексной огибающей uo(0- Поскольку среда флуктуирует, выходной импульс Но (О является случайной функцией времени. Поэтому мы рассмотрим интенсивность выходного импульса /(/), даваемую выражением (5.17), и смешанный момент Ви, определяемый формулой (5.16). [c.115]

В первом томе монографии (части I и И) рассматриваются теория однократного рассеяния и теория переноса излучения. Теория однократного рассеяния применима для описания рассеяния волн в разреженных облаках рассеивателей. Она охватывает большое число встречающихся на практике ситуаций, включая радиолокацию, а также лазерную и акустическую локацию в различных средах. Относительная математическая простота этой теории позволяет без излишних трудностей ввести большинство фундаментальных понятий, таких как полоса когерентности, время когерентности, временная частота, и рассмотреть движение рассеивателей и распространение импульсов. Мы приводим также некоторые оценочные значения характеристик частиц в атмосфере, океане и в. биологических средах. Теория переноса излучения, которую также называют кратко теорией переноса, имеет дело с изменением интенсивности волны, распространяющейся через случайное облако рассеивателей. Эта теория используется при решении многих задач рассеяния оптического и СВЧ излучения в атмосфере и биологических средах. В книге описываются различные приближенные способы решения, включая диффузионное приблнл<ение, метод Кубелки — Мунка, плоскослоистое приближение, приближение изотропного рассеяния и малоугловое приближение. [c.8]

Дело в том, что на длине свободного пробега волна некоторого определенного атома, скажем, с номером j успевает рассеяться на большом количестве других атомов, образуя сложный узор из множества рассеянных волн. Можно сказать, что возникает очень сложно организованная когерентная структура из множества рассеянных волн. Достаточно очевидно, что такая структура не может существовать в газе с хаотически движущимися атомами. При последующих рассеяниях газовая среда может "воспринять" только одно из возможных значений импульса рассеиваемой частицы. Можно сказать, что внутри газа существует постоянно действующий механизм декогерентности, т.е. "самоизмерений", который случайно выбирает только одну из возможных рассеянных волн, а остальные волны при этом просто уничтожаются. Другими словами, даже самое простое представление волновых функций в виде плоских волн предполагает наличие постоянно действующего механизма коллапсирования, который производит "очистку" волновых функций от "пустых волн". [c.220]

Итак, мы приходим к следующей модели коллапсирования. Коллапс волновой функции в пакет ехр(—г /2й ) происходит по всем трем направлениям при каждом "реальном" рассеянии. "Реальными" мы называем такое рассеяние и такой волновой пакет, в котором случайно оказывается зафиксирована частица. Все остальные возможные рассеянные волны и волновые пакеты должны просто уничтожаться, поскольку среда не может "наблюдать" одну и ту же частицу в состояниях с различными импульсами и энергиями одновременно. Коллапсы происходят в среднем через каждые т секунд. После очередного коллапса в нормированный на единицу волновой пакет, волновая функция пакета убывает со временем в среднем как ехр(—г/2т), а квадрат волновой функции убывает как ехр(- /т). Такой закон убывания квадрата амплитуды со временем соответствует уменьшению вероятности рассеяний, но его можно интерпретировать просто как распределение коллапсов по закону Пуансона с вероятностью рассеяния Аг/т за промежуток времени Аг. За время I т волновой пакет успевает создать множество рассеянных волн, и только одна из этих волн может породить в дальнейшем новый волновой пакет, "измеряемый" средой. Газ выполняет роль прибора, который "измеряет" передаваемые среде энергию и импульс при каждом реальном рассеянии с коллапсом волновой функции. [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...