3.9.1. Уравнение для М-матрицы
Для среды с изменяющимся
с помощью соотношения (3.9.5) получаем
Следовательно,
Если теперь обозначить элементы матрицы
то из уравнения (3.9.9) мы имеем
где как
так и
являются функциями координаты
Если
непрерывная функция от
то уравнения (3.9.10а) и (3.9.10в) дают
здесь
фазовая толщина. Это уравнение необходимо решать вместе с дополнительными условиями
при
[последнее соотношение следует из того, что
Если в среде нет потерь, то
вещественны и из уравнения (3.9.11) при начальном условии
следует, что
тоже вещественная функция. В свою очередь из уравнения (3.9.10в) следует, что С — мнимая величина. Аналогичные выкладки можно повторить для
Поэтому можно заключить, что для среды без потерь диагональные элементы
-матрицы являются вещественными, а недиагональные — мнимыми.
Заметим, что
т. е. уравнение (3.9.11) содержит большой параметр Поэтому его можно переписать по аналогии с (3.4.6), используя следующие подстановки:
Таким образом, если
мало изменяется на расстоянии порядка длины волны, то функцию А
можно разложить в асимптотический ряд (3.4.7). Таким образом, используя начальные условия, нетрудно получить
где
здесь
производные импеданса
первого и второго порядков по фазовой переменной
Аналогичные разложения можно получить и для остальных компонент
-матрицы.