ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
2
0
0000
00
exp()
cos(,)((1)/)exp()
jkRG
RnjkRRjkR
nRR
∂∂
==−⋅
∂∂
При R
o
→ 0 в силу непрерывности функции U и её производных можно
записать :
00
0
0
0
00
00
00
00
2
0
00000
0
0
0
exp()exp()
lim()[(1)/]lim()
exp()
[(1)/]lim()[(1)/]4
4()
RR
S
R
S
jkRjkR
U
UjkRRdS
RnR
jkR
UU
UjkRRdSUjkRRR
nRn
UP
π
π
→→
→
∂
−−=⋅
∂
∂∂
⋅−−⋅=−−⋅=
∂∂
=−
∫∫
∫∫
Подставляя значение интеграла по So в (3.3), получим
1
0
1
()[()()]
4
S
UG
UPGUdS
nnπ
∂∂
=−
∂∂
∫∫
(3.4)
Это соотношение, которое носит название интегральной теоремы
Гельмгольца- Кирхгофа, играет важную роль в скалярной теории дифракции,
так как позволяет выразить поле в любой точке P
0
через граничные значения
волны U и функции Грина G на любой замкнутой поверхности .
Наибольший практический интерес представляет случай дифракции поля
на плоских экранах . Задача дифракции сферической волны U на плоском
экране рассматривалась Кирхгофом, причем для упрощения решения им были
введены приближенные граничные условия. В постановке Кирхгофа задача
формулировалась следующим образом: на отверстие
Σ
в непрозрачном экране
Э (рис.3.3) слева падала сферическая волна U(x,y,z). Необходимо найти поле
за экраном в точке P
0
.
y
1
Э
Р
Р
0
R
z
x
1
n
r
R
ur
R
ur
(
θ
π
Рис. 3.3.
Σ
S
3
θ
S
2
n
r
n
r
S
2
∂G ∂ exp( jkR0 ) = cos( R0 , n) = ((1 − jkR0 ) / R0 ) ⋅ exp( jkR0 ) 2 ∂n ∂R0 R0 П ри Ro → 0 в си лу непреры вност и ф ункци и U и еёпрои зводны х мож но запи сать: exp( jkR0 ) ∂U exp( jkR0 ) R0 → 0 ∫∫ lim ( )[ − U (1 − jkR0 ) / R0 ]dS = lim ( )⋅ S0 R0 ∂n R0 → 0 R0 ∂U exp( jkR0 ) ∂U ⋅[ − U (1 − jkR0 ) / R0 ] ⋅ ∫∫ dS = lim ( )[ − U (1 − jkR0 ) / R0 ] ⋅ 4π R02 = ∂n S R0 → 0 R0 ∂n 0 = −4π U ( P0 ) П одст авляязнач ени еи нт егралапо So в(3.3), получ и м 1 ∂U ∂G U ( P0 ) = 4π ∫∫ [G( ∂n ) − U ( ∂n )]dS S1 (3.4) Эт о соот нош ени е, кот орое носи т названи е и нт егральной т еоремы Гельмгольца-К и рх гоф а, и граетваж ную роль в скалярной т еори и ди ф ракци и , так как позволяетвы рази т ь поле в лю бой т оч ке P0 ч ерезграни ч ны е знач ени я волны U и ф ункци и Гри наG налю бой замкнут ой поверх ност и. Н аи больш и й практи ч ески й и нт ерес предст авляетслуч ай ди ф ракци и поля на плоски х экранах . Задач а ди ф ракци и сф ери ч еской волны U на плоском экране рассмат ри валась К и рх гоф ом, при ч ем дляупрощ ени яреш ени яи м бы ли введены при бли ж енны е грани ч ны е услови я. В пост ановке К и рх гоф а задач а ф ормули ровалась следую щ и м образом: наот верст и е Σ внепрозрач ном экране Э (ри с.3.3) слевападаласф ери ч еская волна U(x,y,z). Н еобх оди мо най т и поле заэкраном вт оч кеP0 . y1 Э S2 r n Σ Р Р0 R rθ x1 n ur z R θ π ur( R r S2 n S3 Ри с. 3.3.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »