Интегральные характеристики дифракции

Процесс дифракции характеризуют при помощи интегральных энергетических параметров, таких как: поперечное сечение рассеяния и поперечное сечение прохождения.

Дифракция на теле ограниченного размера описывается при помощи поперечного сечения рассеяния :

. (1.8)

Этот параметр определяется как отношение полного потока энергии рассеяния к абсолютному значению вектора Пойтинга (падающей волны), - какая-либо поверхность, охватывающая объект дифракции (рис.1.1, а).

Например, плоская однородная электромагнитная волна падает на металлический лист (поверхность ), размеры которой велики по сравнению с длиной волны (рис.1.1, б). Будем считать его идеально проводящим. В приближении геометрической оптики вычислим поток энергии волны, отраженной от листа:

. (1.9)

V S

a) б) в)

Рис. 1.1 – Дифракция на объектах различной формы

Однако, это еще не полный поток энергии рассеяния: существование области тени следует рассматривать как результат наложения на падающую волну локализованного в этой области поля (в результате чего полное поле уничтожается). Следовательно, полный поток энергии рассеяния вдвое больше, чем . Поперечное сечение рассеяния в приближении геометрической оптики

. (1.10)

Максимальное значение этой величины вдвое превышает площадь листа (случай нормального падения).

Рассматривая дифракцию на отверстии (рис.1.1, в), вводят понятие поперечного сечения прохождения

, (1.11)

где незамкнутая поверхность построена так, что через нее проходит весь поток энергии рассеяния. В приближении геометрической оптики поперечное сечение прохождения равно площади отверстия: .

Поиск по сайту: