1tom - 0628.htm
664
О.
е
Величина Ъ нерегулярно зависит от атомного номера ядра Z, ого массового числа А \\\\ взаимной ориентации сииков ядра и нейтрона. Так как Д. н. на кристаллах ≈ результат суммирования амплитуд вторичных волн, рассся!п[ых мн, ядрами, важную роль играет т. н. когерентная длина рассеяния bkor=(fc), где усреднение ид╦т по спиновым и изотопным состояниям структурно-эквивалентных ядер (см. Нейтронография структурная', табл.).
В случае маги, взаимодействия амплитуда рассеяния отд. атома может быть вычислена, если известны электронные волновые ф-ции. Амплитуда магн, рассеяния зависит от величины и взаимной ориентации спила атома, спина нейтрона и к. Это позволяет отделить маги, рассеяние от ядерного (см. Магнитная нейтронография). Действит. и мнимая части 1КОГ зависят от К и даны при k=10~8 см.
Лит.: Г у р е в и ч И. И-, Тарасов Л. В., Физика медленных нейтронов, М., 1965; Крауфорд Ф., Волны, пер. с англ., 3 изд., М., Н!84;Каули Д ж., Физика дифракции, пер. с англ., М., 1979; Sears V. F., AECL ≈ 8480, Chalk River, Ontario, 1!)84.
A. M. Балагуров, Ю- М. Остпневич.
ДИФРАКЦИЯ РАДИОВОЛН ≈ пространственное и
временное перераспределение волнового поля при встрече радиоволн с препятствиями. Такими препятствиями могут быть неоднородности внутри объ╦мных резонаторов, нерегулярности коаксиальных и полноводных трактов, элементы при╦мных и передающих антенн, естеств. (напр., метеорные следы) и искусств, неоднородности (возмущения) в атмосфере, земная поверхность и е╦ неровности (горы, деревья, здания, волны на море и т. д.), а также самол╦ты, спутники и др. тела. Д. р. на к.-л. теле существенно зависит от его электрич. и магн. свойств, его формы, соотношения между длиной волны К и линейными размерами тела /, от поляризации волны, взаимной ориентации тела и направления распространения (падения) волны. Поскольку радиодиапазон охватывает эл.-магн. колебания с X от сотен км до долей мм, то при Д. р. встречаются любые значения параметра ПК, Различают три характерные области: квазистатическую (l/K-^,1), промежуточную, кли резонансную (?/Я~1), и квазиоптическую (1/К^>Г), в каждой из к-рых Д. р. имеет свои особенности (см. также Дифракция волн).
В квазн статической области размеры тела много меньше длины волны (2<С?0, что выполняется, напр., при рассеянии сантиметровых радиоволн на гидрометеорах (капельки дождя или тумана, снежинки и др.). Падающая волна вызывает в теле перераспределение электрич.зарядов и токов, характеризуемое диполышми (или мультипольными) электрич. и магн. моментами. Создаваемое ими рассеянное поле имеет вблизи тела квазистатич. характер. В каждый данный момсит времени оно приближ╦нно совпадает с полем статич. диполей, моменты к-рых равны мгновенным значениям моментов индуциров. диполей. Как правило, последние не зависят от частоты (хотя бывают и исключения, напр, в плазме). Вдали от тела рассеянное поле имеет вид расходящейся сферич. волны с амплитудой, пропорциональной Х~2. При расч╦тах дифракц. поле обычно ищут в виде разложения в ряд по целым положит, степеням волнового числа k=2nlK или частоты со≈ck. Коэф. ряда являются неизвестные ф-ции пространств, координат, к-рые не зависят от частоты и находятся из решения рекуррентной системы задач теории потенциала. Практически уда╦тся вычислить лишь неск. нервых членов соответствующих рядов. Найденное таким пут╦м рассеянное поле представляет собой суперпозицию полей мультиполей; диполя, квад-руполя, октуполя и т. д. В данной области частот эффективны также прямые численные методы решения граничных задач для ур-иий Максвелла и, в частности, численные методы решения интегр. ур-иий. _л В промежуточной (или резонанс-О/О ной) области частот размеры тела сравнимы с
длиной волны (/'≈1}. Здесь существ, роль в формировании рассеянного поля могут играть т. н. собств. эл.-магн. колебания, возбуждаемые в тело падающей волной. Каждому телу присущ свой дискретный набор собств. колебаний. Частота этих колебаний комплексна. Е╦ мнимая часть (т. е. коэф. затухания по амплитуде) определяется тепловыми потерями в объ╦ме тела и потерями на излучение в окружающее пространство. Оси. вклад в рассеянное поле да╦т излучение того собств. колебания, частота и поляризация к-рого ближе к частоте и поляризации падающей волны. При совпадении частоты падающей волны с веществ, частью частоты одного из собств. колебаний наступает явление резонанса: амплитуда данного собств. колебания, а следовательно, и излучаемого им поля резко возрастает, если добротность колебания достаточно высока. Такие резонансные эффекты проявляются, напр., при Д. р. на тонких металлич. полуволновых вибраторах и ленточных рассеивателях, к-рые используют, в частности, для создания помех радиолокац. системам. При низкой добротности колебаний (значит, коэф. затухания) резонансные свойства тела практически не проявляются, поскольку резонансная часть поля становится сравнимой с нерозонансной или даже меньше е╦. В данном диапазоне частот дифракц. поля находят с помощью аналитич. или численных методов решения соответствующих граЕшчиых задач для ур-ний Максвелла. К числу классич. задач Д. р., для к-рых получены строгие аналитич. решения и проведен их анализ, можно отнести задачи о дифракции на бесконечном однородном круговом цилиндре, однородном шаре, бесконечной щели в идеально проводящем и импе-дапсном клине и бесконечной идеально проводящей ленте, открытом КОЕЩН идеально проводящего волновода и др.
В к в а з и о п т и ческой области частот размеры тела намного превышают длину волны (^з>А). Такое соотношение между I и Я соблюдается, в частности, при дифракции дециметровых и сантиметровых радиоволн на самол╦тах и космич. кораблях, при дифракции миллиметровых радиоволн в квазиоптич. линиях и т. п. (см. Квазиоптика). В отлнчис от квазистатической и промежуточной областей, где рассеянное поле формируется всем объ╦мом тела, здесь на первый план выступают локальные свойства тела и поля. При этом относит, вклад собств. колебаний в рассеянное поле, как правило, мал (исключение составляют системы типа открытых резонаторов). Большие
размеры тела и разнообразные искривления его границы дают простор для образования разл. типов рассеянных полей.
На рис. схематически изображены нек-рые типы полей, образующихся при дифракции волн на непрозрачном теле сложной формы. В освещ╦нной части пространства осн. вклад в рассеянное поле вносят геометрооп-тич. лучи А, отраж╦нные от поверхности тела (см. Геометрической оптики метод). Вблизи границ падающих и отраж╦нных лучей возникают полутеневые поля Ь, С.
")
}
