Волны в случайно-неоднородных средах: Учебное пособие

Description

В пособии рассматриваются физические закономерности распространения волн различной природы в случайно-неоднородных средах. Изложены основные методы теории распространения волн в подобных средах, приводятся примеры применения изложенных методов к вычислению статистических характеристик волновых полей. Для аспирантов и магистрантов радиофизического факультета ННГУ, изучающих теорию волновых процессов в различных средах. МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Е.З. Грибова Учебное пособие Нижний Новгород Г-82 Грибова Е.З. ВОЛНЫ В СЛУЧАЙНО-НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ: Учебное пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2019. – 97 с. Глава 1. Основные понятия теории случайных полей…………………..…..11 Глава 2. Микроструктура турбулентности атмосферы……………………...15 3.3.3. Флуктуации уровня и фазы плоской волны (вычисление в рамках МПВ)……………………………..…….34 3.3.4. Метод параболического уравнения…………………………….38 3.3.5. Применение параболического уравнения к моделированию среды методом фазовых экранов………….38 4.1. Уравнение для среднего поля…………………………………………44 6.1. Метод геометрической оптики: классический подход и современные модификации………………………………………...65 Глава 1. Основные понятия теории случайных полей Глава 2. Микроструктура турбулентности атмосферы Глава 2. Микроструктура турбулентности атмосферы В этом случае справедлива связь Здесь будет выполнено обратное неравенство: . Тогда спектральная плотность быстро спадает – она существенно не равна нулю только в пределах радиуса корреляции (масштаба неоднородностей). Иными словами, можно считать ее равной нулю, когда Итак, с ростом kl необходимо учитывать следующие слагаемые ряда теории возмущений, либо пользоваться другими методами, учитывающими многократное рассеяние и использующими малый параметр 1/kl. Это метод плавных возмущений (метод Рытова) и метод параболического уравнения. 3.3.3. Флуктуации уровня и фазы плоской волны (вычисление в рамках МПВ) 3.3.4. Метод параболического уравнения 3.3.5. Применение параболического уравнения к моделированию среды методом фазовых экранов распространения излучения в турбулентной атмосфере Функция взаимной когерентности ( BU позволяет характеризовать энергетические и когерентные свойства волн в случайной среде. В соответствии с (4.2) уравнение для этой функции часто записывают в виде Глава 6. Современные методы анализа волновых полей 6.1. Метод геометрической оптики: классический подход в бесконечно тонкой лучевой трубке сечения dΣ: ( 0.1 1 10 ( 1 0.1 1 0.1 1 0.1 0.061 0.074 0.044 0.284 0.003 0.024 и используем обозначение . Это дает После подстановки функции F(s0,c) в выражение для корреляционной функции получим: . В итоге имеем Зависимость коэффициента ковариации