Óptica física - Physical optics

A óptica física é usada para explicar efeitos como difração

Na física , a ótica física , ou ótica de onda , é o ramo da ótica que estuda interferência , difração , polarização e outros fenômenos para os quais a aproximação de raio da ótica geométrica não é válida. Esse uso tende a não incluir efeitos como o ruído quântico na comunicação óptica , que é estudado no sub-ramo da teoria da coerência .

Princípio

Óptica física também é o nome de uma aproximação comumente usada em óptica, engenharia elétrica e física aplicada . Nesse contexto, é um método intermediário entre a ótica geométrica , que ignora os efeitos das ondas , e o eletromagnetismo de onda completa , que é uma teoria precisa . A palavra "físico" significa que é mais físico do que geométrico ou ótica de raios e não que seja uma teoria física exata.

Esta aproximação consiste em usar a ótica de raios para estimar o campo em uma superfície e então integrar esse campo sobre a superfície para calcular o campo transmitido ou espalhado. Isso se assemelha à aproximação de Born , em que os detalhes do problema são tratados como uma perturbação .

Em óptica, é uma forma padrão de estimar os efeitos de difração. No rádio , esta aproximação é usada para estimar alguns efeitos que se assemelham a efeitos ópticos. Ele modela vários efeitos de interferência, difração e polarização, mas não a dependência da difração na polarização. Como esta é uma aproximação de alta frequência, geralmente é mais precisa em óptica do que em rádio.

Em óptica, normalmente consiste em integrar o campo estimado de raio sobre uma lente, espelho ou abertura para calcular o campo transmitido ou espalhado.

No espalhamento por radar , geralmente significa pegar a corrente que seria encontrada em um plano tangente de material semelhante à corrente em cada ponto da frente, ou seja, a parte geometricamente iluminada de um espalhador . A corrente nas partes sombreadas é considerada zero. O campo espalhado aproximado é então obtido por uma integral sobre essas correntes aproximadas. Isso é útil para corpos com grandes formatos convexos lisos e para superfícies com perdas (baixa reflexão).

O campo óptico de raio ou corrente geralmente não é preciso perto de bordas ou limites de sombra, a menos que seja complementado por difração e cálculos de ondas rastejantes .

A teoria padrão da óptica física tem alguns defeitos na avaliação de campos dispersos, levando à diminuição da precisão longe da direção especular. Uma teoria aprimorada introduzida em 2004 fornece soluções exatas para problemas envolvendo difração de ondas por dispersores condutores.

Veja também

Referências

  • Serway, Raymond A .; Jewett, John W. (2004). Physics for Scientists and Engineers (6ª ed.) . Brooks / Cole. ISBN   0-534-40842-7 .
  • Akhmanov, A; Nikitin, S. Yu (1997). Óptica Física . Imprensa da Universidade de Oxford. ISBN   0-19-851795-5 .
  • Hay, SG (agosto de 2005). "Um método da série gaussiana de difração de borda dupla para análise ótica física eficiente de antenas refletoras de formato duplo". Transações IEEE sobre Antenas e Propagação . 53 (8): 2597. bibcode : 2005ITAP ... 53.2597H . doi : 10.1109 / tap.2005.851855 .
  • Asvestas, JS (fevereiro de 1980). “O método de óptica física em espalhamento eletromagnético”. Journal of Mathematical Physics . 21 (2): 290–299. Bibcode : 1980JMP .... 21..290A . doi : 10.1063 / 1.524413 .
  1. ^ Pyotr Ya. Ufimtsev (9 de fevereiro de 2007). Fundamentos da Teoria Física da Difração . John Wiley & Sons. ISBN   978-0-470-10900-7 .
  2. ^ a b Umul, YZ (outubro de 2004). "Teoria modificada da óptica física" . Optics Express . 12 (20): 4959–4972. Bibcode : 2004OExpr..12.4959U . doi : 10.1364 / OPEX.12.004959 . PMID   19484050 .
  3. ^ Shijo, T .; Rodriguez, L .; Ando, ​​M. (dezembro de 2008). "Os vetores normais à superfície modificados na óptica física". Transações IEEE sobre Antenas e Propagação . 56 (12): 3714–3722. Bibcode : 2008ITAP ... 56.3714S . doi : 10.1109 / TAP.2008.2007276 . S2CID   41440656 .

links externos