6-5. ДИФРАКЦИЯ ПЛОСКОЙ ВОЛНЫ НА ШАРЕ

Рассмотрим теперь классическую задачу о дифракции плоской электромагнитной волны на шаре. Мы не будем заново строить решение, а воспользуемся результатами § 6-3, относящимися к случаю возбуждения шара меридиональным вибратором. Для области вместо (6-13) и (6-16) справедливы выражения:

Удалим вибратор от шара в направлении на бесконечность. Тогда первичное поле вибратора вблизи шара будет существенно плоским. Это будет дальняя зона вибратора, напряженность электрического поля которого согласно (2-120) определяется выражением

Так как при

то при учете (6-26) выражения (6-24) и (6-25) при запишутся так:

При подстановке (6-27) в выражения (6-14) и (6-28) в выражения (6-17) мы получим составляющие векторов полного поля электрических и магнитных волн как результат дифракции плоской электромагнитной волны на шаре. Эти выражения определяют поле в любой точке пространства, т. е. как вблизи шара, так и на бесконечности.

Дифрагированное на шаре поле является достаточно сложным; оно содержит все шесть составляющих векторов поля, причем в общем случае рассеянное шаром поле имеет эллиптическую поляризацию.

В плоскости поле линейно поляризовано и имеет составляющие в плоскости оно также линейно поляризовано и имеет составляющие

Рис. 6-13. Диаграмма направленности рассеянного поля на шаре при 1.

Рис. 6-14. Диаграмма направленности рассеянного поля на шаре при

На рис. 6-13, 6-14 и 6-15 приводятся взятые из книги диаграммы направленности вторичного (рассеянного) поля шара, возбуждаемого плоской волной.

Рис. 6-15. Диаграмма направленности рассеянного поля на шаре при

Видно, что шар малого диаметра создает максимум излучения назад а шар большого диаметра - максимум излучения вперед Излучение вперед возрастает с увеличением Для излучение вперед в 10 раз больше, чем излучение назад.