Сравнение геометрооптического и «апертурного» подходов для расчета излучения зарядов, пролетающих вблизи диэлектрических объектов
Автор: Белоногая Е.С., Клюев Д.С.
Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статья в выпуске: 1 т.26, 2023 года.
Бесплатный доступ
Нахождение электромагнитного поля, возбуждаемого зарядом, пролетающим вблизи диэлектрического объекта, является одной из важных задач теории излучения заряженных частиц. Нередко необходимо знать главным образом поле излучения в геометрооптической области. В настоящей статье на примере диэлектрической призмы большого (в масштабе рассматриваемой длины волны) размера сравниваются два подхода к решению подобной задачи. Один из них основан на применении геометрической оптики, а другой - на асимптотическом расчете «апертурных интегралов». Показано, что в геометрооптической области первый способ обладает рядом преимуществ. Например, выражение для сечения лучевой трубки, получаемое при использовании геометрической оптики, позволяет вычислять каустики или показывать их отсутствие, что и продемонстрировано в статье на примере трех объектов различной формы.
Излучение вавилова - черенкова, геометрическая оптика, метод стационарной фазы, лучевая трубка, каустики
Короткий адрес: https://sciup.org/140297875
IDR: 140297875 | DOI: 10.18469/1810-3189.2023.26.1.49-57
Список литературы Сравнение геометрооптического и «апертурного» подходов для расчета излучения зарядов, пролетающих вблизи диэлектрических объектов
- Tyukhtin A.V., Galyamin S.N., Vorobev V.V. Cherenkov radiation from a dielectric ball with a channel // Journal of the Optical Society of America B. 2021. Vol. 38, no. 3. P. 711‒718. DOI: https://doi.org/10.1364/JOSAB.409461
- Belonogaya E.S., Tyukhtin A.V., Galyamin S.N. Approximate method for calculating the radiation from a moving charge in the presence of a complex object // Physical Review E. 2013. Vol. 87, no. 4. P. 043201. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.87.043201
- Фок В.А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн. М.: Советское радио, 1970. 520 с.
- Панин Д.Н., Осипов О.В., Безлюдников К.О. Расчет отражений плоской электромагнитной волны линейной поляризации от границы раздела «воздух – влажная почва» на основе гетерогенных моделей Максвелла Гарнетта и Бруггемана // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2022. T. 25, № 2. С. 22‒27. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2022.25.2.22-27
- Янушкевич В.Ф. Особенности распространения радиоимпульсных сигналов в анизотропной среде над углеводородными залежами // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2017. T. 20, № 4. С. 35‒39. URL: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7071
- Численный анализ отражений электромагнитной волны E-поляризации от неоднородного слоя диэлектрика / Д.Н. Панин [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2019. T. 22, № 1. С. 10‒15. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2019.22.1.10-15
- Belonogaya E.S., Galyamin S.N., Tyukhtin A.V. Short-wavelength radiation of a charge moving in the presence of a dielectric prism // Journal of the Optical Society of America B. 2015. Vol. 32, no. 4. P. 649‒654. DOI: https://doi.org/10.1364/JOSAB.32.000649
- Radiation of a charge moving along the boundary of dielectric prism / A.V. Tyukhtin [et al.] // Physical Review Accelerators and Beams. 2019. Vol. 22, no. 1. P. 012802. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevAccelBeams.22.012802
- Фелсен Л., Маркувиц Н. Излучение и рассеяние волн. Т. 1 / пер. с англ. под ред. М.Л. Левина. М.: Мир, 1978. 547 с.
- Федорюк М.В. Метод перевала. М.: Наука, 1977. 368 с.
- Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред. М.: Наука, 1980. 304 с.
- Radiation of charge moving through a dielectric spherical target: ray optics and aperture methods / A.V. Tyukhtin [et al.] // Journal of Instrumentation. 2020. Vol. 15, no. 5. P. C05043. DOI: https://doi.org/10.1088/1748-0221/15/05/C05043
