Fiziksel optik

Fiziksel optikler, kırınım gibi etkileri açıklamak için kullanılır

Fizikte fiziksel optik veya dalga optiği, geometrik optiklerin ışın yaklaşımının geçerli olmadığı girişim, kırınım, polarizasyon ve diğer olayları inceleyen bir optik dalı. Bu kullanım, tutarlılık teorisinin alt dalında incelenen optik iletişimde kuantum gürültüsü gibi etkilere yer vermeme eğilimindedir.

Fiziksel optik yaklaşımı

Fiziksel optikler; ayrıca optik, elektrik mühendisliği ve uygulamalı fizikte yaygın olarak kullanılan bir yaklaşımın adıdır. Bu bağlamda fiziksel optik, dalga etkilerini göz ardı eden geometrik optik ile kesin bir teori olan tam dalga elektromanyetizması arasında bir ara yöntemdir. "Fiziksel" sözcüğü, optiğin geometrik veya ışın optiklerinden daha fiziksel olduğu ve tam bir fiziksel teori olmadığı anlamına gelir.^[1]

Bu yaklaşım, bir yüzey üzerindeki alanı tahmin etmek ve daha sonra iletilen veya dağınık alanı hesaplamak için bu alanı yüzey üzerinde entegre etmek için ışın optiklerini kullanmaktan oluşur. Bu, Born yaklaşımına benzemektedir, çünkü problemin ayrıntıları bir pertürbasyon olarak ele alınmaktadır.

Optiklerde, kırınım etkilerini tahmin etmenin standart bir yoludur. Bu yaklaşım, radyoda optik etkilere benzeyen bazı etkileri tahmin etmek için kullanılır. Birçok parazit, kırınım ve kutuplaşma etkisini modeller ama kırınımın polarizasyonuna bağımlı değildir. Yüksek frekanslı bir yaklaşım olduğu için, optikte genellikle radyodan daha kesindir.

Optiklerde, tipik olarak iletilen veya dağınık alanı hesaplamak için bir lens, ayna veya diyafram üzerinde ışın tahmin edilen alanın integralinin alınmasıyla oluşur.

Işın optik alanı veya akımı, kırınım ve sürünen dalga hesaplamaları ile desteklenmedikçe, kenarlar veya gölge sınırlarının yakınında genellikle doğru değildir.

Fiziksel optiklerin standart teorisi, dağınık alanların değerlendirilmesinde bazı kusurlara sahiptir ve bu da, speküler doğrultudan uzaklaştıkça azalmış bir azalmaya yol açar.^[2][3] 2004 yılında uygulamaya konan geliştirilmiş bir teori, dağıtıcıları ileterek dalga kırınımını içeren problemlere kesin çözümler sunmuştur.^[2]

Ayrıca bakınız

• Hesaplamalı elektromanyetik
• Optik tarihi

Konuyla ilgili yayınlar

• Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2004). Physics for Scientists and Engineers (6th ed.). Brooks/Cole. ISBN 0-534-40842-7. 
• Akhmanov, A; Nikitin, S. Yu (1997). Physical Optics. Oxford University Press. ISBN 0-19-851795-5. 
• Hay, S.G. (Ağustos 2005). "A double-edge-diffraction Gaussian-series method for efficient physical optics analysis of dual-shaped-reflector antennas". IEEE Transactions on Antennas and Propagation. Cilt 53. s. 2597. Bibcode:2005ITAP...53.2597H. doi:10.1109/tap.2005.851855. 
• Asvestas, J. S. (Şubat 1980). "The physical optics method in electromagnetic scattering". Journal of Mathematical Physics. 21 (2). ss. 290-299. Bibcode:1980JMP....21..290A. doi:10.1063/1.524413. 

Kaynakça

1. Pyotr Ya. Ufimtsev (9 Şubat 2007). Fundamentals of the Physical Theory of Diffraction. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-10900-7. 
2. ^ Umul, Y. Z. (Ekim 2004). "Modified theory of physical optics". Optics Express. 12 (20). ss. 4959-4972. Bibcode:2004OExpr..12.4959U. doi:10.1364/OPEX.12.004959. PMID 19484050. 
3. Shijo, T.; Rodriguez, L.; Ando, M. (Dec 2008). "The modified surface-normal vectors in the physical optics". IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 56 (12). ss. 3714-3722. Bibcode:2008ITAP...56.3714S. doi:10.1109/TAP.2008.2007276.