Многократное рассеяние волн

Содержание

Слайд 2

Волны в случайно-неоднородных средах Не существует методов решения волнового уравнения с

Волны в случайно-неоднородных средах

Не существует методов решения волнового уравнения с коэффициентами,

зависящими от координат

случайное изменение показателя преломления – турбулентность;
рассеяние на дискретных частицах, внедренных в объем среды.

g(r) – функция источников

Слайд 3

Функция Грина Поле G(r,r') является случайной функцией, статистически связанной с флуктуациями

Функция Грина

Поле G(r,r') является случайной функцией, статистически связанной с флуктуациями среды

Предполагая

статистическую независимость g(r) и ε(r) можно перейти к функции Грина G(r,r'):

Полученное уравнение можно решать, используя функцию Грина свободного пространства G0(r,r'):

Слайд 4

Среднее поле что позволяет усреднить полученное волновое уравнение Представим решение в виде ряда Neumann:

Среднее поле

что позволяет усреднить полученное волновое уравнение

Представим решение в виде ряда

Neumann:
Слайд 5

Уравнение для среднего поля Эффективный прием анализа подобных рядов, основан на

Уравнение для среднего поля

Эффективный прием анализа подобных рядов, основан на геометрическом

изображении членов ряда

Ряд состоит из нескольких групп подобных членов, однако их приведение представляет значительный аналитические трудности

Слайд 6

Диаграммы Feynmann Диаграммы, получаемые из слабосвязанной при разрыве линии G0, могут

Диаграммы Feynmann

Диаграммы, получаемые из слабосвязанной при разрыве линии G0, могут оказаться

так же сильно и слабо связанными

Отберем из ряда все сильно связанные диаграммы. Поскольку все они начинаются и заканчиваются линией G0, то сумму всех сильно связанных диаграмм можно обозначить

Слайд 7

Уравнение Dyson Q(r1, r2) - ядро массового оператора Рассмотрим теперь все диаграммы с показателем связанности 2:

Уравнение Dyson

Q(r1, r2) - ядро массового оператора

Рассмотрим теперь все диаграммы с

показателем связанности 2:
Слайд 8

Оператор Dyson Для определения распространения сигнала оптического приемника необходимо знать функцию

Оператор Dyson

Для определения распространения сигнала оптического приемника необходимо знать функцию распространения

корреляцию поля

Удобно представить уравнение Dyson в форме близкой волновому уравнению - подействуем на обе части уравнения оператором (Δ+k2) и учтем

Слайд 9

Уравнение Bethe-Salpeter Получить решение уравнения Bethe-Salpeter в общем случае не удается

Уравнение Bethe-Salpeter

Получить решение уравнения Bethe-Salpeter в общем случае не удается

Подействуем дважды на

уравнение Bethe-Salpeter оператором Dyson D1 и D2 и вычтем из первого второе:
Слайд 10

Лучевое приближение Эффективные неоднородности, внутри когерентное распрос-транение (Fresnel), а друг друга

Лучевое приближение

Эффективные неоднородности, внутри когерентное распрос-транение (Fresnel), а друг друга облучают

в зоне Fraunhofer

одногрупповые – соответствуют одной однородности, быстро убывают с ростом ρ;
многогрупповые – относятся к различным неоднородностям, связаны волновым облучением, убывают медленно с ростом ρ

Слайд 11

Решение уравнение Dyson для квазиоднородного поля k1 = Rekэф > k

Решение уравнение Dyson для квазиоднородного поля

k1 = Rekэф > k - увеличение

волнового пути, что эквивалентно увеличению волнового числа.
k2 = Imkэф > 0 - уменьшение среднего поля или перекачка энергии из когерентной компоненты поля в некогерентное
Слайд 12

Локализация ядер Проведем почленную замену переменных

Локализация ядер

Проведем почленную замену переменных

Слайд 13

Замена переменных Последнее уравнение подобно уравнению распространения когерентности в свободном пространстве

Замена переменных

Последнее уравнение подобно уравнению распространения когерентности в свободном пространстве