Волновая оптика: различия между версиями

1209 байт добавлено ,  1 год назад
оформление
м (Создано переводом страницы «Physical optics»)
(оформление)
[[Файл:Laser Interference.JPG|мини|200x200пкс| Физическая оптика используется для объяснения таких эффектов, как [[дифракция]] ]]
В [[Физика|физике]] '''физическая оптика''' или '''волновая оптика''' - — это отрасль [[Оптика|оптики,]] которая изучает [[Интерференция волн|интерференцию]], [[Дифракция|дифракцию]], [[Поляризация волн|поляризацию]] и другие явления, для которых представление света в виде лучей [[Геометрическая оптика|геометрической оптики]] недопустимо. Такое использование, однако, не включает такие эффекты, как квантовый шум в оптической связи, что изучается в подразделе теории когерентности .
 
== Приближение физической оптики ==
''Физическая оптика'' также обладает [[Аппроксимация|приближениями,]] обычно используемыми в оптике, [[Электротехника|электротехнике]] и [[Прикладная физика|прикладной физике]]. В этом контексте это промежуточное приближение между [[Геометрическая оптика|геометрической оптикой]], которая игнорирует [[Волна|волновые]] эффекты, и [[Электромагнетизм|электромагнетитной теорией]], которая является точной. Слово «физический» означает, что она более физическая, чем [[Геометрия|геометрическая]] или [[Световой луч|лучевая]] оптика, а не то, что это точная физическая теория.<ref name="Ufimtsev2007">{{Cite book|author=Pyotr Ya. Ufimtsev|title=Fundamentals of the Physical Theory of Diffraction|date=9 February 2007|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-0-470-10900-7}}</ref>{{Rp|11–13}}
 
Это приближение состоит в использовании лучевой оптики для оценки поля на поверхности и последующим [[Интеграл|интегрированием]] этого поля по поверхности для расчёта прошедшего или рассеянного поля. Это напоминает [[борновское приближение]], в котором детали проблемы рассматриваются как [[Теория возмущений|возмущение]]. В оптике это стандартный способ оценки дифракционных эффектов. В [[Радиосвязь|радио]]<nowiki/>физике это приближение используется для оценки аналогичных оптическим эффектов. приближение физической оптики моделирует несколько интерференционных, дифракционных и поляризационных эффектов, но не зависимость дифракции от поляризации. Поскольку это высокочастотное приближение, оно более точно описывает оптику, чем радиофизику.
 
Задача физической оптики обычно состоит из интегрирования поля, полученного из геометрической оптики, над линзой, зеркалом или апертурой для расчета прошедшего или рассеянного света.
 
При [[Радиолокационная станция|радиолокационном]] [[Рассеяние частиц|рассеянии]] это обычно означает нахождение приближённого [[Электрический ток|тока,]] который был бы обнаружен на [[Касательная прямая|касательной]] [[Плоскость|плоскости]] в геометрически освещенной части поверхности [[Рассеяние частиц|рассеивателя]]. Ток на затенённых участках принимается за ноль. Рассеянное поле затем получается посредством интегрирования по этим приближенным токам. Это полезно для тел с большими гладкими [[wiktionary:convex|выпуклыми]] формами и для поверхностей с потерями (с низким отражением).
 
Поле геометрической оптики или ток обычно не точны вблизи краёв или теневых границ, если только они не дополнены расчётами дифракции и моделью ползучей волны.
 
Стандартная теория физической оптики имеет некоторые недостатки в оценке рассеянных полей, что приводит к снижению точности в случае отличия задачи от простого отражения.<ref name="Umul">{{Cite journal|title=Modified theory of physical optics|first=Y. Z.|author=Umul|journal=Optics Express|date=October 2004|volume=12|issue=20|pages=4959–4972|doi=10.1364/OPEX.12.004959|pmid=19484050|bibcode=2004OExpr..12.4959U}}</ref><ref>{{Cite journal|author=Shijo|first=T.|title=The modified surface-normal vectors in the physical optics|journal=IEEE Transactions on Antennas and Propagation|volume=56|issue=12|pages=3714–3722|date=Dec 2008|doi=10.1109/TAP.2008.2007276|bibcode=2008ITAP...56.3714S}}</ref> Усовершенствованная теория, введённая в 2004 году, даёт точные решения задач, связанных с дифракцией волн на проводящих рассеивателях.
 
== Примечания ==
{{Примечания}}
 
== Литература ==
* {{Cite book|author=Serway, Raymond A.|title=Physics for Scientists and Engineers (6th ed.)|publisher=Brooks/Cole|isbn=0-534-40842-7}} <bdi> {{Cite book|author=Serway, Raymond A.|title=Physics for Scientists and Engineers (6th ed.)|publisher=Brooks/Cole|isbn=0-534-40842-7}} </bdi> {{Cite book|author=Serway, Raymond A.|title=Physics for Scientists and Engineers (6th ed.)|publisher=Brooks/Cole|isbn=0-534-40842-7}}
* {{Cite book|author=AkhmanovSerway, Raymond A.|title=PhysicalPhysics Opticsfor Scientists and Engineers (6th ed.)|publisher=Oxford University PressBrooks/Cole|isbn=0-19534-85179540842-57}} <bdi> {{Cite book|author=AkhmanovSerway, Raymond A.|title=PhysicalPhysics Opticsfor Scientists and Engineers (6th ed.)|publisher=Oxford University PressBrooks/Cole|isbn=0-19534-85179540842-57}} </bdi> {{Cite book|author=AkhmanovSerway, Raymond A.|title=PhysicalPhysics Opticsfor Scientists and Engineers (6th ed.)|publisher=Oxford University PressBrooks/Cole|isbn=0-19534-85179540842-57}}
* {{Cite book|author=Akhmanov, A|title=Physical Optics|publisher=Oxford University Press|isbn=0-19-851795-5}} <bdi> {{Cite book|author=Akhmanov, A|title=Physical Optics|publisher=Oxford University Press|isbn=0-19-851795-5}} </bdi> {{Cite book|author=Akhmanov, A|title=Physical Optics|publisher=Oxford University Press|isbn=0-19-851795-5}}
* {{Cite journal|title=A double-edge-diffraction Gaussian-series method for efficient physical optics analysis of dual-shaped-reflector antennas|journal=IEEE Transactions on Antennas and Propagation|date=August 2005|doi=10.1109/tap.2005.851855|volume=53|author=Hay|first=S.G.|bibcode=2005ITAP...53.2597H}}
* {{Cite journal|title=TheA double-edge-diffraction Gaussian-series method for efficient physical optics methodanalysis inof electromagneticdual-shaped-reflector scattering|first=J. S.|author=Asvestasantennas|journal=JournalIEEE ofTransactions on Antennas Mathematicaland PhysicsPropagation|date=FebruaryAugust 19802005|volumedoi=2110.1109/tap.2005.851855|issuevolume=253|pagesauthor=290–299Hay|doifirst=10S.1063/1G.524413|bibcode=1980JMP2005ITAP...53.21..290A2597H}}
* {{Cite journal|title=The physical optics method in electromagnetic scattering|first=J. S.|author=Asvestas|journal=Journal of Mathematical Physics|date=February 1980|volume=21|issue=2|pages=290–299|doi=10.1063/1.524413|bibcode=1980JMP....21..290A}}
* {{книга
| автор = [[Скобельцын, Дмитрий Владимирович|Д. В. Скобельцын]]
| заглавие = Физическая оптика
| ссылка = https://books.google.ru/books?id=2vXCPgAACAAJ
| место = {{М.}}
| издательство = Наука
| год = 1964
| страниц = 321
| серия = Труды Физического Института им. П. Н. Лебедева
| тираж =
}}{{Недоступная ссылка|date=Июнь 2019 |bot=InternetArchiveBot }}
* {{книга
| автор = Р. В. Дичбурн, [[Вайнштейн, Альберт Львович|Л. А. Вайнштейн]], О. А. Шустин, И. А. Яковлев
| заглавие = Физическая оптика
| ссылка = https://books.google.ru/books?id=-w4ePAAACAAJ
| место = {{М.}}
| издательство = Наука
| год = 1965
| страниц = 631
| тираж =
}}{{Недоступная ссылка|date=Июнь 2019 |bot=InternetArchiveBot }}
 
{{phys-stub}}
{{Разделы оптики}}
 
[[Категория:Физическая оптика| ]]
[[Категория:Электротехника]]
[[Категория:Физическая оптика]]