§ 44. МУЛЬТИПОЛЬНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ЗАПАЗДЫВАЮЩИХ ПОТЕНЦИАЛОВ
 
Рассмотрим систему источников 
 занимающую некоторую ограниченную область К, которую можно заключить в сферу конечного радиуса а. При подсчете мощности излучения этой системы уже на основании оценок типа (43.14) и (43.21) можно заключить, что следует исключить из рассмотрения статические части 
 Поэтому систему можно заведомо считать нейтральной. Кроме того, если задаться некоторой минимальной допустимой мощностью излучения (порог чувствительности детектора), то следует исключить и низкочастотную составляющую источников 
 т. е. можно считать, что их разложения в интеграл Фурье начинаются с некоторой минимальной частоты 
 
Из закона сохранения заряда (41.1) выводим, что 
 
 
т. е. справедливо верное для нейтральных систем представление 
Производя также разложение в интеграл Фурье запаздывающих потенциалов (41.24), представим их фурье-образы в виде 
Если нас интересует поле вне системы источников, т. е. при 
 то можно воспользоваться разложением в ряд Тейлора 
Подставляя (44.5) в (44.4), получаем мультипольное разложение запаздывающих потенциалов, которое с учетом нейтральности системы принимает вид 
Вводя фурье-образы тензоров электрического и магнитного мультипольных моментов 
разложение (44.6) можно переписать в координатной форме: 
 
Рассмотрим теперь поведение потенциалов в волновой зоне, т. е. в области, где выполнено неравенство 
 
Так как 
 то (44.10) вытекает из условия 
 
при выполнении которого можно положить 
где 
 Но тогда разложение (44.5) принимает вид 
Подстановка (44.12) в (44.4) дает представление фурье-образов потенциалов в волновой зоне: 
 
откуда преобразованием Фурье получаются сами потенциалы 
 
а также их мультипольное разложение: 
(см. скан)
Из (44.13) следует, что ряды в (44.15) сходятся тем быстрее, чем лучше выполнено неравенство 
 поскольку отношение последовательных мультипольных членов по порядку величины равно 
 
где предполагается, что частота 
 дает наиболее существенный вклад в фурье-разложение потенциалов. 
Используя полученные представления для потенциалов, нетрудно вычислить в волновой зоне векторы 
 При этом [см. (44.14)] можно пользоваться правилом 
 
В итоге получаем 
где А определяется выражением (44.15). Аналогично получаем в волновой зоне и вектор Пойнтинга: 
 
(см. скан)
Исходя из соотношений (44.2) и (44.16), можно утверждать, что электрический 
-поль будет давать мощность излучения того же порядка, что магнитный 
-поль, при условии, что соответствующие мультипольные моменты отличны от нуля. Это обстоятельство имеет большое практическое значение и часто используется при оценке мощности излучения реальных систем.