ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Как и ранее, окружим точку P
0
замкнутой поверхностью
23
SS
+Σ+
,
где:
2
S
-часть плоскости , примыкающая к экрану;
Σ
- площадь отверстия в
экране;
3
S
-полусфера бесконечно большого радиуса, опирающаяся на
экран. В этом случае (3.4) можно записать в следующем виде
123
0
111
()[()()][...][...]
444
SSS
UG
UPGUdSdSdS
nnπππ
+Σ
∂∂
=−=+
∂∂
∫∫∫∫∫∫
Так как
1
exp()
GjkR
R
= , a R на полусфере
3
S
совпадает с нормалью n,
то cos(R,n)=1 и
R
nRnR
∂∂∂∂
==
∂∂∂∂
cos(R,n)=
R
∂
∂
.
В этом случае
2
1
exp()
GGjkR
jkRjkG
nR
R
∂∂−
==⋅=
∂∂
при R →
∞
.
C учетом последнего приближения интеграл по S
3
можно представить
в виде
3
()()()
S
UU
GjkGUdSjkUGRRd
nn
Ω
∂∂
−=−Ω
∂∂
∫∫∫
, (3.5)
где Ω - телесный угол с вершиной в точке Р
0
, dS=R
2
dΩ
В (3.5) величина
RG
равномерно ограничена на S
3
. Поэтому полный
интеграл по S
3
будет стремиться к нулю при условии, что
lim()0
R
U
RjkU
n
→∞
∂
−=
∂
(3.6)
во всем телесном угле Ω . Требование (3.6) называется условием
Зоммерфельда для излучения и удовлетворяется, если возмущение U
стремится к нулю со скоростью , не меньшей той , с которой расходится
сферическая волна. Так как возмущение, падающее на отверстие
Σ
, всегда
представляет собой сферическую волну или линейную комбинацию
сферических волн , то (3.6) выполняется практически всегда и ,
следовательно, интеграл по S
3
не будет давать вклада в общий интеграл при
определении U(Po). Таким образом, при S
3
→
∞
выражение (3.4) принимает
вид:
2
0
11
()[()()][()()]
44
S
UGUG
UPGUdSGUdS
nnnnππ
Σ
∂∂∂∂
=−+−
∂∂∂∂
∫∫∫∫
(3.7)
К ак и ранее, окруж и м точ ку P0 замкнутой поверх ностью S2 + Σ + S3 , где: S2 -ч аст ь плоскости , при мы каю щ ая к экрану; Σ - площ адь отверсти я в экране; S3 -полусф ера бесконеч но больш ого ради уса, опи раю щ аяся на экран. В этом случ ае (3.4) мож но запи сать вследую щ ем ви де 1 ∂U ∂G 1 1 U ( P0 ) = 4π ∫∫ [G( ∂n ) − U ( ∂n )]dS = 4π ∫∫ [...]dS + 4π ∫∫ [...]dS S1 S2 +Σ S3 1 Т ак как G = exp( jkR) , a R наполусф ере S3 совпадаетс нормалью n, R то cos(R,n)=1 и ∂ ∂ ∂R ∂ ∂ = = cos(R,n)= . ∂n ∂R ∂n ∂R ∂R ∂G ∂G jkR − 1 В этом случ ае = = ⋅ exp( jkR) = jkG при R→ ∞ . ∂n ∂R R2 C уч етом последнего при бли ж ени яи нтеграл по S3 мож но представи ть вви де ∂U ∂U ∫∫ (G ∂n − jkGU )dS = ∫ ( ∂n − jkU )(GR) Rd Ω , (3.5) S3 Ω где Ω - телесны й угол с верш и ной вточ ке Р0, dS=R2dΩ В (3.5) вели ч и на RG равномерно ограни ч ена на S3. П оэтому полны й и нтегралпо S3 будетстреми тьсяк нулю при услови и , ч то ∂U lim R ( − jkU ) = 0 (3.6) R →∞ ∂n во всем телесном угле Ω . Т ребовани е (3.6) назы вается услови ем Зоммерф ельда для и злуч ени я и удовлетворяется, если возмущ ени е U стреми тся к нулю со скоростью , не меньш ей той , с которой расх оди тся сф ери ч еская волна. Т ак как возмущ ени е, падаю щ ее наотверсти е Σ , всегда представляет собой сф ери ч ескую волну и ли ли ней ную комби наци ю сф ери ч ески х волн, то (3.6) вы полняется практи ч ески всегда и , следовательно, и нтеграл по S3 не будетдавать вкладавобщ и й и нт егралпри определени и U(Po). Т аки м образом, при S3→ ∞ вы раж ени е (3.4) при ни мает ви д: 1 ∂U ∂G 1 ∂U ∂G U ( P0 ) = 4π ∫∫ [G( ∂n ) − U ( ∂n )]dS + 4π ∫∫ [G ( ∂n ) − U ( ∂n )]dS S2 Σ (3.7)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »