Главная > Дифракция и волноводное распространение оптического излучения
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

5.2.6 Асимптотическое выражение для дифракционных интегралов

Если собрать все главные члены в полученных интегралах, то для можно записать

где сумма включает в себя все стационарные точки, а все точки разрыва.

Учитывая равенство с выражениями (5.2.23) и (5.2.24)], непосредственно получаем, что стационарные точки соответствуют корням уравнения

Поскольку векторы и направлены вдоль х, уравнение (5.2.40) может быть удовлетворено лишь при Следовательно,

здесь через обозначен радиус кривизны волнового фронта при так что

В выражении (5.2.43) сразу же можно узнать главный член разложения поля в ряд Лунеберга — Клейна.

Если теперь обозначить через угол между лучом, падающим в граничную точку а, и направлением единичного вектора — х, а через

Рис. 5.1. (см. скан) Геометрические представления, используемые при вычислении вкладов в дифракционный интеграл от границ отверстия и стационарных точек (а), а также от точек разрыва фазы (б).

угол (больший чем между векторами (см. рис. 5.1, а), то мы имеем

Следовательно, вклад от граничной точки а можно записать в виде

Аналогично, рассматривая точку и точку разрыва функций окончательно получаем (см. рис. 5.1, б, на котором определены все углы)

Здесь относится к стационарным точкам, соответственно к граничным точкам и точкам разрыва. Член совпадает с представлением поля в рамках геометрической оптики, в то время как остальные члены учитывают дифракционные эффекты, связанные с конечностью волнового фронта и с разрывами фазы и амплитуды. Теперь следует переписать в виде функции падающего поля

где введен дифракционный коэффициент определяемый следующим образом (см. уравнение (27) в статье Келлера [1]):

Согласно этому выражению, граница апертуры полностью описывается своими дифракционными коэффициентами. Однако выражение (5.2.47) получено в приближении Кирхгофа, поскольку поле определяется как падающее поле, вычисленное в отсутствие экрана. В

следующей главе мы увидим, что можно учесть и изменение падающего поля за счет самого экрана. При. этом выражение (5.2.47) остается справедливым и при использовании невозмущенного падающего поля. Достаточно применить лишь другие выражения для дифракционных коэффициентов, как это было предложено Зоммерфельдом при решении канонической задачи о дифракции плоской волны на полуплоскости.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru