Óptica física - Physical optics

La óptica física se utiliza para explicar efectos como la difracción.

En física , la óptica física u óptica ondulatoria es la rama de la óptica que estudia la interferencia , difracción , polarización y otros fenómenos para los que la aproximación de rayos de la óptica geométrica no es válida. Este uso tiende a no incluir efectos como el ruido cuántico en la comunicación óptica , que se estudia en la subrama de la teoría de la coherencia .

Principio

Óptica física es también el nombre de una aproximación comúnmente utilizada en óptica, ingeniería eléctrica y física aplicada . En este contexto, es un método intermedio entre la óptica geométrica , que ignora los efectos de las ondas , y el electromagnetismo de onda completa , que es una teoría precisa . La palabra "físico" significa que es más física que la óptica geométrica o de rayos y no que sea una teoría física exacta.

Esta aproximación consiste en utilizar la óptica de rayos para estimar el campo en una superficie y luego integrar ese campo sobre la superficie para calcular el campo transmitido o disperso. Esto se asemeja a la aproximación de Born , en el sentido de que los detalles del problema se tratan como una perturbación .

En óptica, es una forma estándar de estimar los efectos de difracción. En radio , esta aproximación se usa para estimar algunos efectos que se asemejan a los efectos ópticos. Modela varios efectos de interferencia, difracción y polarización, pero no la dependencia de la difracción de la polarización. Dado que se trata de una aproximación de alta frecuencia, suele ser más precisa en óptica que en radio.

En óptica, normalmente consiste en integrar un campo estimado por rayos sobre una lente, espejo o apertura para calcular el campo transmitido o disperso.

En la dispersión de radar , generalmente significa tomar la corriente que se encontraría en un plano tangente de material similar a la corriente en cada punto del frente, es decir, la parte geométricamente iluminada, de un dispersor . La corriente en las partes sombreadas se toma como cero. El campo disperso aproximado se obtiene luego mediante una integral sobre estas corrientes aproximadas. Esto es útil para cuerpos con grandes formas convexas suaves y para superficies con pérdida (baja reflexión).

El campo o la corriente de la óptica de rayos generalmente no son precisos cerca de los bordes o los límites de las sombras, a menos que se complementen con cálculos de difracción y ondas progresivas .

La teoría estándar de la óptica física tiene algunos defectos en la evaluación de los campos dispersos, lo que conduce a una disminución de la precisión fuera de la dirección especular. Una teoría mejorada introducida en 2004 ofrece soluciones exactas a problemas relacionados con la difracción de ondas mediante dispersores conductores.

Ver también

Referencias

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enlaces externos