Рассеяние электромагнитных полей плоскими структурами в движущихся и пространственно диспергирующих средах

• Автор: Тюхтин, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 285 с. : ил

Оглавление
Введение
Общая характеристика, актуальность и цели работы
Краткий обзор литературы
Краткое содержание диссертации
Положения, выносимые на защиту
Публикации и апробации
Глава 1. Рассеяние электромагнитных волн на плоскости, полуплоскости и щели в движущейся недиспергирующей среде
1.1. Отражение полей точечных источников от проводящей плоскости
в движущейся недиспергирующей среде
1.1.1. Постановка задачи
1.1.2. Теоремы о зеркальном отражении
1.1.3. Метод мнимых изображений при непрерывном продолжении
свойств среды за зеркало
1.1.4. Мнимые изображения для задач с точечными источниками
в движущейся недиспергирующей среде
1.2. Дифракция электромагнитных волн на полуплоскости
в движущейся недиспергирующей среде
1.2.1. Постановка задачи
1.2.2. Досветовой режим движения среды
1.2.3. Режим сверхсветового натекания среды на полуплоскость
1.2.4. Режим сверхсветового стекания среды с полуплоскости
1.2.5. Режим движения среды со световой скоростью
1.2.6. Численные исследования
1.3. Дифракция электромагнитных волн на щели в экране,
расположенном в потоке недиспергирующей среды
1.3.1. Постановка задачи и основные особенности ее решения
при досветовом движении среды
1.3.2. Общий вид решения при сверхсветовом движении среды
1.3.3. Приближение узкой щели
1.3.4. Приближение широкой щели
1.3.5. Поведение полей на границах областей влияния ребер
Основные выводы
Глава 2. Рассеяние электромагнитных волн на плоскости
и полуплоскости в движущейся холодной плазме
2.1. Особенности плоских волн и поле плоскостного источника
в движущейся холодной плазме
2.1.1. Модель среды и дисперсионные соотношения
2.1.2. Плоские волны ’’электромагнитного типа”
2.1.3. Плоские волны пространственного заряда
2.1.4. Поле произвольного источника
2.1.5. Поле плоскостного источника
2.2. Взаимодействие плоских волн с идеально проводящей плоскостью, проницаемой для потока плазмы
2.2.1. Граничные условия

2.2.2. Рассеянное поле
2.2.3. Случай ортогонального движения плазмы
2.3. Взаимодействие поля точечного источника с идеально проводящей плоскостью, проницаемой для потока плазмы
2.3.1. Случай произвольного падающего поля
2.3.2. Случай вертикального электрического диполя
2.4. Дифракция электромагнитных волн на полуплоскости,
расположенной в параллельном ей потоке холодной плазмы
2.4.1. Постановка задачи
2.4.2. Разложение рассеянного поля по плоским волнам
и парные интегральные уравнения
2.4.3. Режим ’’натекания” плазмы на полуплоскость
2.4.4. Режим ’’стекания” плазмы с полуплоскости
2.5. Дифракция электромагнитных волн на полуплоскости,
расположенной в ортогональном ей потоке холодной плазмы
2.5.1. Постановка задачи
2.5.2. Решение задачи в общем виде
2.5.3. Факторизация функции К(к)
2.5.4. Е-волны в дальней зоне
2.5.5. Волны пространственного заряда
2.5.6. Поле на ребре полуплоскости
Основные выводы
Глава 3. Рассеяние электромагнитных волн на плоскости и полуплоскости в неподвижной горячей плазме
3.1. Взаимодействие плоских волн с экранами в
пространственно диспергирующей среде
3.1.1. Граничные условия
3.1.2. Отражение, прохождение и трансформация волн
3.2. Рассеяние поля точечного диполя проводящим жестким экраном
3.2.1. Постановка задачи и ее решение в общем виде
3.2.2. Вихревое рассеянное попе
3.2.3. Потенциальное рассеянное поле
3.3. Дифракция электромагнитных волн на жесткой
непроводящей полуплоскости
3.3.1. Постановка задачи и общий вид ее решения
3.3.2. Вихревое рассеянное поле
3.3.3. Потенциальное рассеянное поле
3.3.4. Поле в окрестности ребра
Основные выводы
Глава 4. Усредненные граничные условия для системы
параллельных проводов в различных средах
4.1. УГРУ для сетки в анизотропной неподвижной среде
4.1.1. Основы метода УГРУ
4.1.2. Вывод УГРУ
4.1.3. Взаимодействие плоской волны с сеткой в одноосном кристалле
4.2. УГРУ для сетки в движущейся недиспергирующей среде
4.2.1. Вывод УГРУ

4.2.2. Взаимодействие плоских волн с сеткой
4.3. УГРУ для сетки в пространственно диспергирующих средах
4.3.1. Вывод УГРУ для сетки в неподвижной горячей плазме
4.3.2. Взаимодействие плоских волн с сеткой в неподвижной горячей плазме
4.3.3. Вывод УГРУ для сетки в движущейся холодной плазме
4.3.4. Взаимодействие плоских волн с сеткой в движущейся холодной плазме 244 Основные выводы
Заключение
Приложение А. Некоторые особенности отражения плоской волны от
зеркала в движущейся недиспергирующей среде
Приложение Б. Некоторые энергетические закономерности в задачах
дифракции при наличии движущейся недиспергирующей среды
Приложение В. Поле точечного гармонического диполя в движущейся
холодной безграничной плазме
Список литературы

Г лава
Рассеяние электромагнитных волн на плоскости, полуплоскости и щели в движущейся недиспергирующей среде
В настоящей главе будут рассматриваться такие граничные задачи, в которых окружающая рассеивающий объект движущаяся среда является линейной, недиспергирующей, непоглощающей, однородной и изотропной в системе своего покоя1. В такой ситуации движение среды является единственным фактором, усложняющим задачу по сравнению со случаем вакуума, и мы можем выявить его роль ”в чистом виде”.
1.1 Отражение полей точечных источников от проводящей плоскости в движущейся недиспергирующей среде
1.1.1 Постановка задачи
Пусть идеально проводящая плоскость (г = 0) ограничивает полупространство (г > 0), заполненное движущейся однородной недиспергирующей средой. В системе своего покоя среда характеризуется вещественными скалярными диэлектрической (е > 1) и магнитной (ц > 1) проницаемостями и, соответственно, показателем преломления п = у/еЦ. Предполагается, что скорость движения среды й = с/?, вообще говоря, имеет ненулевую проекцию на ось г. В такой ситуации проводящая плоскость может моделировать, например, металлическую сетку, размер ячейки которой достаточно мал по сравнению с характерной длиной волны и масштабом изменения падающего поля в плоскости сетки, а площадь отверстия на каждой ячейке значительно превышает площадь ее металлизированной части (см. гл. 4). Последнее требование позволяет пренебречь механическим воздействием сетки на поток среды. Другим примером может служить тонкий слой
Подчеркнем, что в лабораторной системе отсчета, относительно которой среда движется, она неизбежно является анизотропной, поскольку существует выделенное направление — направление движения среды.