Учебная программа Дисциплины 01 «Теория дифракции электромагнитных волн» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
| скачать МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского» Радиофизический факультет Кафедра электродинамики УТВЕРЖДАЮ Декан радиофизического факультета ____________________Якимов А.В. «18» мая 2011 г. Учебная программа Дисциплины М2.В4.01 «Теория дифракции электромагнитных волн» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г. 1. Цели и задачи дисциплины Курс «Теория дифракции электромагнитных волн» посвящен одному из основных разделов электродинамики — теории дифракции электромагнитных волн. Излагаются физические аспекты проблемы дифракции и способы математического описания дифракционных явлений. Отдельно рассматриваются квазистатическая, квазиоптическая и промежуточные области. Приводятся примеры строго решаемых дифракционных задач. Достаточно подробно обсуждаются направления дальнейшего развития теории дифракции электромагнитных волн. Цель дисциплины — сформировать у студентов современное представление об основных методах теории дифракции электромагнитных волн. 2. ^ Дисциплина «Теория дифракции электромагнитных волн» относится к дисциплинам по выбору студента вариативной части профессионального цикла основной образовательной программы по направлению 011800 «Радиофизика». 3. ^ В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции:
В процессе изучения дисциплины студенты должны освоить:
4.Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.
5. Содержание дисциплины 5.1. Разделы дисциплины и виды занятий
5.2. Содержание разделов дисциплины Раздел 1. Некоторые общие положения теории дифракции 1.1. Собственно дифракция или дифракция в узком смысле. Две концепции: Гюйгенса-Френеля и Юнга; их разбор и сравнение друг с другом. Дифракция плоской волны на прямоугольной щели. Электромагнитный волновой пучок. Зоны дифракции: прожекторная, Френеля, Фраунгофера, диффузионная. 1.2. Метод геометрической оптики. Временной ( и – медленные функции времени) и частотный (импульсы в диспергирующей среде) аналоги. Замечание о существенном раздвижении рамок геометрической оптики с помощью метода эталонных функций, метода Маслова и т.п., а также введения комплексных и дифракционных лучей. Поле вблизи простой каустики. 1.3. Дифракция в широком смысле. Классификация дифракционных задач. 1.4. Некоторые практические приложения. Радиолокация (коэффициент передачи, поперечное сечение рассеяния, дальность действия, разрешение, обзор пространства), диагностика, ускорение, локализация плазменных образований, самосжатие поля и т.п. Раздел 2. Рассеяние на малых объектах. Квазистатическое приближение 2.1. Общая идеология. Решение статических задач для металлических и диэлектрических (в частности, плазменных) объектов. Плазменный резонанс. Радиационные потери. Магнитные аналоги - ферритовые объекты. 2.2. Методика расчета сечения рассеяния металлических объектов сложной формы. 2.3. Рассеяние на системах частиц. Рассеивающие среды. Сильно рассеивающие среды и их описание с помощью уравнения переноса. Понятие индикатриссы рассеяния и тела яркости. Раздел 3. Дифракция на больших объектах. Квазиоптические приближения 3.1. Метод геометрической оптики и его обсуждение. Метод физической оптики и границы его применимости. Выражения для сечений рассеяния разных объектов в приближении физической оптики. 3.2. Геометрическая теория дифракции Келлера. Дифракционные лучи. Дифракционные коэффициенты. Постоянные затухания поля дифракционных поверхностных лучей. Эталонные задачи. "Модовый" подход. Пример: плазменный цилиндр. Трудности теории Келлера. 3.3. Физическая теория дифракции. Равномерная и неравномерная части тока. Затекающие токи и поле в области перехода от света к тени. 3.4. Замечание о возможности применения метода поперечной диффузии к решению дифракционных задач. Сопоставление различных методов и подходов. Раздел 4. Произвольные объекты. Строгие и численные решения 4.1. Общие представления о существующих строгих методах. 4.2. Метод разделения переменных. Его возможности и трудности. Примеры задач, решенных этим методом, и задач, в которых он встречается с трудностями. Задача о дифракции плоской электромагнитной волны на диэлектрическом шаре и цилиндре. 4.3. Некоторые общие замечания о численных методах решения дифракционных задач. Раздел 5. Некоторые вопросы теории дифракции в плавно неоднородных средах Функция Грина: равномерные и неравномерные асимптотические представления. Область применимости для функции Грина геометрооптического приближения. Область применимости для функции Грина прикаустического приближения. Распространение широких волновых пучков; учет аберрационных искажений. Раздел 6. Заключение. Актуальные проблемы теории дифракции электромагнитных волн 6. Лабораторный практикум Не предусмотрен. 7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины Рекомендуемая литература. а) основная литература:
б) дополнительная литература:
8. Вопросы для контроля
9. Критерии оценок
10. ^ Курсовые работы не предусмотрены. Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом по направлению 011800 «Радиофизика». Автор программы_________________ Кондратьев И.Г. Программа рассмотрена на заседании кафедры _4 апреля 2011_г. протокол №_25__ Заведующий кафедрой ___________________ Кудрин А.В. Программа одобрена методической комиссией факультета 11 апреля 2011 года протокол № 05/10 Председатель методической комиссии_________________ Мануилов В.Н.
|
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: 