Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Теория переноса излучения: Статистические и волновые аспекты - Апресян Л.А.

Апресян Л.А., Кравцов Ю.А. Теория переноса излучения: Статистические и волновые аспекты — М.: Наука, 1983. — 216 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyaperenosaizlucheniya1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 102 >> Следующая


Sk = VxWk. (1.11)

Отсюда следует, что vvk = Sv/vg.

(1.12)

Рассмотрим теперь пучок квазиплоских волн с направлениями лучей п = = VgIVg, заключенными в элементе телесного угла <Ш„, и распределенных по частотам в интервале (со, w + doS). Для плотности потока энергии c/Sk, соответствующей такому пучку, нетрудно записать выражение

^Sk = п/ш(г, п)<Я2„ Ло.

(1.13)

IB
Аналогичное (1.12) соотношение для связанной с пучком плотности энергии имеет вид

dW = VigClSk = v}' /ш Cinn dco. (1.14)

Интегрирование этого соотношения позволяет найти спектральную плотность энергии

Wu{r) = J Vg1^dQjJt (1.15)

и среднюю плотность энергии

W(r) = fWu(T)doj = /и"1 /ы(г,n) dS2„ du>. (116)

Средняя же плотность потока энергии в соответствии с (1.13) равна

S(r) = fdSk = /Й/Ш(г,п)</Пп dco. (1.17)

Подчеркнем, что, в отличие от случая изотропной среды, для анизотропной среды в выражениях (1.13)—(1.17) в качестве единично го вектора направления луча фигурирует n = vg/vg, а не вектор к/к, причем интегрирование в соотношениях (1.16) и (1.17) должно проводиться по направлениям и частотам, соответствующим распространяющимся волнам (подробности об излучении в анизотропной среде см., например, в [6, 7]).

5. Условия применимости фотометрических понятий. С самого начала ясно, что понятия классической фотометрии являются приближенными. Допустимость этих приближений связана в первую очередь со спецификой измерений светового излучения, обладающего чрезвычайно малой по сравнению с размерами регистрирующих приборов длиной волны. Сформулируем основные предположения, которые используются при построении фотометрических понятий.

1. Для каждой квазиплоской волны считаются выполненными условия применимости приближения* геометрической оптики, благодаря чему волновое поле выступает как лучевое поле.

2. Предполагается полная некогерентность лучей, приходящих в данную точку с различных направлений, что отвечает в некотором смысле ”неко-герентности” (т.е. статистической независимости) источников излучения (CM. п. 6).

3. Считается, что в процессе измерения регистрируются не мгновенные и не локальные, а лишь некоторые усредненные по времени и пространству квадратичные характеристики поля, и именно такими усредненными характеристиками оперирует теория переноса излучения.

4. Излучение стационарно и зргодично, т.е. усредненные характеристики поля совпадают со статистическими средними по ансамблю реализаций.

Условие 1 является основным и позволяет говорить о потоках излучения, распространяющихся вдоль лучей. В соответствии с этим условием в классической теории переноса при описании распространения излучения не учитываются дифракционные эффекты.

Условие 2 позволяет суммировать энергетические величины, а не сами поля, исключая тем самым возможность проявления интерференционных эффектов.

Условия 3 и 4 в руководствах по фотометрии в явном виде обычно не формулируются, но, как правило, подразумеваются. Они устанавливают

19
соответствие фотометрических величин с параметрами, измеряемыми в типичных экспериментах. -

Eaiи ограничиться описанием свободного излучения, то принципиальных трудностей с обоснованием фотометрических понятий не возникает. В этом случае достаточность условий *1 - 4 очевидна, а фотометрия выступает как теория, объединяющая энергетические соотношения метода геометрической оптики со статистическим предположением о некогерентности пучков (впрочем, достаточность условий .1-4 еще не означает их необходимости -как будет показано ниже, отказ от требования неотрицательности яркости в некоторых случаях позволяет выйти за рамки классической фотометрии и частично учесть дифракционные эффекты).

Значительно сложнее обстоит дело с выяснением границ применимости фотометрического описания излучения в мутных средах, когда существенно рассеяние. Заметное рассеяние возникает в том случае, когда в среде имеются неоднородности, ие являющиеся плавными в масштабе длины волны. Ho вблизи таких неоднородностей нарушается условие применимости метода геометрической оптики и тем самым условие 1 применимости фотометрических понятий. Несмотря на это последние, как известно, широко используют и в случае мутных сред. Такая возможность оправдывается тем, что в мутных средах применимость геометрической оптики требуется не всюду, а лишь в среднем по отношению к масштабам, на которых производится усреднение. Тонкие детали, такие, как поведение поля вблизи резких неоднородностей, в фотометрии из рассмотрения исключаются. Отсюда видно, что в случае мутных сред вопрос об условиях применимости фотометрического описания оказывается нетривиальным и может быть решен лишь в рамках более строгого, чем феноменологический, статистико-волнового подхода. Такой подход будет рассмотрен ниже, в гл. II.

6. Источники некогерентного излучения. В соответствии с условием 2 в фотометрии рассматриваются лишь источники некогерентного лучевого поля. Поясним подробней, что следует понимать под такими источниками.

Пусть для простоты монохроматическое излучение (множитель е~,ш f опускаем) создается случайными токами / = /(г) с нулевым средним значением </>= О1, распределенными по некоторой удаленной поверхности 2). В оптике под ’’некогерентностью” таких токов обычно понимают пространственную дельта-коррелированность Дг) в разных точках поверхности X:
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 102 >> Следующая