ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
âîçáóæäåíèÿ ñîîòâåòñòâóþò ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû, îãèáà
-
þùàÿ êîòîðûõ çàòóõàåò â ïðîñòðàíñòâå ïî çàêîíó
e
kr-
2
. Òàêàÿ
çàäà÷à ñîîòâåòñòâóåò ãðàíè÷íîé çàäà÷å, êîäà èñòî÷íèêè ñòàöè
-
îíàðíîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ ðàñïîëîæåíû âíå îáëàñòè,
â êîòîðîé ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ ïîëÿ. Ñëó÷àé äåéñòâèòåëüíîãî
k
è ìíèìîé ÷à÷òîòû
~
w
îïèñûâàåò ðåëàêñàöèþ âî âðåìåíè íà
-
÷àëüíîãî âîçìóùåíèÿ. Ïðîñòðàíñòâåííî-íåîäíîðîäíîå âîçìó
-
ùåíèå ìîæåò áûòü â ýòîì ñëó÷àå ðàçëîæåíî ïî ôóíêöèÿì äåé
-
ñòâèòåëüíîãî
k
, è ïðè ýòîì êîìïëåêñíûå ÷àñòîòû
~
w
îïèñûâàþò
çàòóõàíèå âî âðåìåíè ñ îãèáàþùåé
e
t-w
2
. Òàêèì îáðàçîì,
êîìïëåêñíàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü
()
~
,ewk
, çàâèñÿ
-
ùàÿ îò ÷àñòîòû
w
è âîëíîâîãî âåêòîðà
k
, ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü
ðàññìîòðåíèå êàê ïðîñòðàíñòâåííîé, òàê è âðåìåííîé ýâîëþ
-
öèè âîçìóùåíèé ëþáîãî òèïà â ñðåäå, êîòîðàÿ íàõîäèòñÿ
áëèçêî îò ðàâíîâåñíîãî ñîñòîÿíèÿ. Äëÿ ñèëüíîãî âîçáóæäå-
íèÿ ñðåäû (íàïðèìåð, â îáëàñòè ðàäèàöèîííîãî òðåêà) íåîá-
õîäèìî, êðîìå òîãî, ó÷èòûâàòü èçìåíåíèå äèýëåêòðè÷åñêîé
ïðîíèöàåìîñòè âî âðåìåíè è ïðîñòðàíñòâå.
Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü òàêæå îïðåäåëÿåò ôëóê-
òóàöèîííûå ñâîéñòâà ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé â äèýëåêòðè-
êàõ. Âîîáùå ãîâîðÿ, â ñîîòâåòñòâèè ñ ôëóêòóàöèîííî-äèññè-
ïàöèîííîé òåîðåìîé èíòåíñèâíîñòè ïîãëîùåíèÿ è ôëóêòóà-
öèé òåñíî âçàèìîñâÿçàíû äðóã ñ äðóãîì (ñì., íàïðèìåð, [21],
à òàêæå ðàçäåë 3.3). Ýòî äàåò âîçìîæíîñòü îïèñàòü ïðîöåññû
ðåëàêñàöèè âîçáóæäåíèé â òåðìèíàõ âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ôëóê-
òóàöèÿìè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Òàêîé ïîäõîä, ïîñëåäîâà-
òåëüíî ðàçâèòûé Þ.Ë.Êëèìîíòîâè÷åì [22] äëÿ ïëàçìîïîäîá
-
íûõ ñðåä, ïîçâîëÿåò ïðîâåñòè ïîëóôåíîìåíîëîãè÷åñêîå èññ
-
ëåäîâàíèå ðåëàêñàöèè ýëåêòðîííûõ âîçáóæäåíèé.
Ïîìèìî äâóõ ïàð ôóíêöèé (
e
1
è
e
2
;
n
è
k
), äðóãîé âàæíîé
õàðàêòåðèñòèêîé âåùåñòâà ÿâëÿåòñÿ êîýôôèöèåíò ïîãëîùå
-
íèÿ ñâåòà. Äëÿ ïðîñòîòû ìû îãðàíè÷èìñÿ âîëíàìè ñ ïëîñêîé
ïîëÿðèçàöèåé, ðàñïðîñòðàíÿþùåéñÿ âäîëü îñè
x
, ñ ýëåêòðè
-
÷åñêèì âåêòîðîì, ïàðàëëåëüíûì îñè
y
(âåêòîð-ïîòåíöèàë òàê
-
æå ïàðàëëåëåí ýòîé îñè). Ìîäóëü âåêòîðà Óìîâà—Ïîéíòèí
-
ãà, õàðàêòåðèçóþùèé ïîòîê ýíåðãèè â ýëåêòðîìàãíèòíîé âîë
-
íå, ðàâåí
[]
SEH
A
== =
-
S
c
c
e
x
x
xc
48
2
2
2
p
w
p
wk
. (1.16)
16
âîçáóæäåíèÿ ñîîòâåòñòâóþò ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû, îãèáà- þùàÿ êîòîðûõ çàòóõàåò â ïðîñòðàíñòâå ïî çàêîíó e - k2r . Òàêàÿ çàäà÷à ñîîòâåòñòâóåò ãðàíè÷íîé çàäà÷å, êîäà èñòî÷íèêè ñòàöè- îíàðíîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ ðàñïîëîæåíû âíå îáëàñòè, â êîòîðîé ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ ïîëÿ. Ñëó÷àé äåéñòâèòåëüíîãî k è ìíèìîé ÷à÷òîòû w ~ îïèñûâàåò ðåëàêñàöèþ âî âðåìåíè íà- ÷àëüíîãî âîçìóùåíèÿ. Ïðîñòðàíñòâåííî-íåîäíîðîäíîå âîçìó- ùåíèå ìîæåò áûòü â ýòîì ñëó÷àå ðàçëîæåíî ïî ôóíêöèÿì äåé- ~ ñòâèòåëüíîãî k, è ïðè ýòîì êîìïëåêñíûå ÷àñòîòû wîïèñûâàþò -w 2t çàòóõàíèå âî âðåìåíè ñ îãèáàþùåé e . Òàêèì îáðàçîì, êîìïëåêñíàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü ~e(w,k), çàâèñÿ- ùàÿ îò ÷àñòîòû w è âîëíîâîãî âåêòîðà k, ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü ðàññìîòðåíèå êàê ïðîñòðàíñòâåííîé, òàê è âðåìåííîé ýâîëþ- öèè âîçìóùåíèé ëþáîãî òèïà â ñðåäå, êîòîðàÿ íàõîäèòñÿ áëèçêî îò ðàâíîâåñíîãî ñîñòîÿíèÿ. Äëÿ ñèëüíîãî âîçáóæäå- íèÿ ñðåäû (íàïðèìåð, â îáëàñòè ðàäèàöèîííîãî òðåêà) íåîá- õîäèìî, êðîìå òîãî, ó÷èòûâàòü èçìåíåíèå äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè âî âðåìåíè è ïðîñòðàíñòâå. Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü òàêæå îïðåäåëÿåò ôëóê- òóàöèîííûå ñâîéñòâà ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé â äèýëåêòðè- êàõ. Âîîáùå ãîâîðÿ, â ñîîòâåòñòâèè ñ ôëóêòóàöèîííî-äèññè- ïàöèîííîé òåîðåìîé èíòåíñèâíîñòè ïîãëîùåíèÿ è ôëóêòóà- öèé òåñíî âçàèìîñâÿçàíû äðóã ñ äðóãîì (ñì., íàïðèìåð, [21], à òàêæå ðàçäåë 3.3). Ýòî äàåò âîçìîæíîñòü îïèñàòü ïðîöåññû ðåëàêñàöèè âîçáóæäåíèé â òåðìèíàõ âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ôëóê- òóàöèÿìè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Òàêîé ïîäõîä, ïîñëåäîâà- òåëüíî ðàçâèòûé Þ.Ë.Êëèìîíòîâè÷åì [22] äëÿ ïëàçìîïîäîá- íûõ ñðåä, ïîçâîëÿåò ïðîâåñòè ïîëóôåíîìåíîëîãè÷åñêîå èññ- ëåäîâàíèå ðåëàêñàöèè ýëåêòðîííûõ âîçáóæäåíèé. Ïîìèìî äâóõ ïàð ôóíêöèé (e1 è e2 ; n è k), äðóãîé âàæíîé õàðàêòåðèñòèêîé âåùåñòâà ÿâëÿåòñÿ êîýôôèöèåíò ïîãëîùå- íèÿ ñâåòà. Äëÿ ïðîñòîòû ìû îãðàíè÷èìñÿ âîëíàìè ñ ïëîñêîé ïîëÿðèçàöèåé, ðàñïðîñòðàíÿþùåéñÿ âäîëü îñè x, ñ ýëåêòðè- ÷åñêèì âåêòîðîì, ïàðàëëåëüíûì îñè y (âåêòîð-ïîòåíöèàë òàê- æå ïàðàëëåëåí ýòîé îñè). Ìîäóëü âåêòîðà Óìîâà—Ïîéíòèí- ãà, õàðàêòåðèçóþùèé ïîòîê ýíåðãèè â ýëåêòðîìàãíèòíîé âîë- íå, ðàâåí 2 c w2 A S = Sx = [EH ]x = e - 2 wkx c . (1.16) 4p 8pc 16
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- …
- следующая ›
- последняя »