Составители:
Рубрика:
ГЛАВА 17
Волны в неоднородных средах
Приближение геометрической оптики. Уравнения эйконала
и переноса энергии. Связь с ВКБ- приближением. Оптико-
механическая аналогия. Образование каустик и рефракция.
Распространение звука в атмосфере при наличии градиента
температуры. Тропосферная рефрация радиоволн. Градиент-
ный диэлектрический волновод. Условие поп еречного резонан-
са. Электромагнитные волны в слоисто-неоднородной среде.
Поведение поля вблизи каустики. Функция Эйри. Взаимодей-
ствие линейных волн в неоднородных средах. Отражение от
переходного слоя. Взаимодействие винтовых волн в скручен-
ном волоконном световоде.
§ 1. Приближение геометрической оптики
Довольно редко можно считать выполненными условие, что волны
распространяются в однородной безграничной среде. В большинстве слу-
чаев свойства среды меняются в пространстве и это приводит к суще-
ственному изменению характера распространения волн. С математиче-
ской точки зрения волны в неоднородных средах описываются уравне-
ниями в частных производных с переменными коэффициентами, точное
решение которых можно получить лишь в ограниченном числе случаев.
С другой стороны, очень часто в конкретной задаче оказывается, что па-
раметры среды меняются мало на расстояниях порядка длины волны, это
позволяет применить чрезвычайно мощный метод приближенного реше-
ния волнового уравнения, называемый методом геометрической оптики.
Метод геометрической оптики отличается большой физической на-
глядностью и позволяет получать количественные результаты для опи-
сания волн самой разной физической природы: электромагнитных волн,
упругих и акустический волн, волн в неоднородной плазме, квантовой ме-
ханики, а также многих других систем. Процитируем введение одной из
лучших на русском языке книг для физиков по геометрической оптике [1]:
“Число прикладных исследований, опирающихся на метод геометрической
оптики, огромно. Даже их краткий обзор занял бы слишком много ме-
ста. Особенно широко этот метод применяется в оптике и радиофизике,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 404
- 405
- 406
- 407
- 408
- …
- следующая ›
- последняя »
