物理光学での近似とは? わかりやすく解説

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物理光学での近似

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2014/10/05 23:12 UTC 版)

物理光学」の記事における「物理光学での近似」の解説

物理光学という名称は、光学電気工学応用物理学一般的に使われる高周波近似en短波近似同等)を指すこともある。その場合、光の波動性無視した幾何光学と、完全に波動として記述する厳密な理論である電磁気学との中間的手法である。「物理」と冠されているのは、幾何あるいは光線光学よりは物理学であるからであって完璧に物理学的な理論であるからではない。 この近似では、まず光線用いてある面での電磁場見積り、それからその電磁場をその面全体わたって積分することで透過または散乱され電磁場計算する光学においては通常レンズ・鏡・絞りなどの面で積分する)。これは量子力学における問題摂動として扱うボルン近似同様の方法である。 この近似は、光学において回折効果概算する一般的な方法である。 電波工学では、反射鏡アンテナレーダー散乱等に現れる光学現象とよく似た現象概算するのに用いられるこの分野において物理光学近似は、電波入射した物体構成物質に似た物質接平面現れるであろう電流を、波面上の各点幾何学的に照らされる部分など)での散乱上の電流見なすことを意味する。影になる部分での電流見なされる。それらの電流積分して近似散乱場が得られる。これは大きくて滑らかな凸形状の物体反射率の低い面に対して有効である。 反射干渉回折偏光を大体正しく記述するものの、光学境界から離れた領域での場は比較不正確であり、回折偏光への依存記述できない高周波近似であるため、光学よりも電波領域においてより正確である場合が多い。 回折クリーピング波(en)を考慮して補正しない場合、面の縁付近や影との境界では光線光学による電磁場電流通常不正確である。 似た手法として幾何光学回折理論挙げられる既述した物理光学近似短所いくつか幾何光学回折理論用いることで回避することができる。 しかし逆に幾何光学回折理論短所物理光学近似により回避できる場合もあるので、適切に使い分けることでよい解析ができる。

※この「物理光学での近似」の解説は、「物理光学」の解説の一部です。
「物理光学での近似」を含む「物理光学」の記事については、「物理光学」の概要を参照ください。

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