البصريات الفيزيائية

في الفيزياء ، يُعرف علم البصريات الفيزيائية ، أو البصريات الموجية ، بأنه فرع من فروع علم البصريات يدرس التداخل ، والحيود ، والاستقطاب ، وغيرها من الظواهر التي لا ينطبق عليها تقريب الأشعة في البصريات الهندسية . ولا يشمل هذا الاستخدام عادةً تأثيرات مثل الضوضاء الكمومية في الاتصالات الضوئية ، والتي تُدرس في فرع نظرية التماسك .

البصريات الفيزيائية هي أيضًا اسم لتقريب شائع الاستخدام في البصريات والهندسة الكهربائية والفيزياء التطبيقية . في هذا السياق، تُعدّ طريقة وسيطة بين البصريات الهندسية ، التي تتجاهل تأثيرات الموجات ، والكهرومغناطيسية الموجية الكاملة ، وهي نظرية دقيقة . كلمة "فيزيائية" تعني أنها أكثر فيزيائية من البصريات الهندسية أو بصريات الأشعة ، وليس أنها نظرية فيزيائية دقيقة. ^{[ 1 ] : 11-13}

تعتمد هذه الطريقة التقريبية على استخدام البصريات الشعاعية لتقدير المجال على سطح ما، ثم حساب تكامل هذا المجال على السطح لحساب المجال المنقول أو المشتت. وهي تشبه تقريب بورن ، حيث تُعامل تفاصيل المسألة كاضطراب .

في علم البصريات، تُعدّ هذه الطريقة معيارية لتقدير تأثيرات الحيود. وفي مجال الراديو ، تُستخدم هذه التقريبية لتقدير بعض التأثيرات التي تُشابه التأثيرات البصرية. وهي تُحاكي العديد من تأثيرات التداخل والحيود والاستقطاب، ولكنها لا تُحاكي اعتماد الحيود على الاستقطاب. ولأنها تقريبية عالية التردد، فإنها غالبًا ما تكون أكثر دقة في علم البصريات منها في مجال الراديو.

في مجال البصريات، يتكون عادةً من دمج المجال المقدر بالأشعة على عدسة أو مرآة أو فتحة لحساب المجال المنقول أو المشتت.

في مجال تشتت الرادار، يُقصد عادةً اعتبار التيار الموجود على مستوى مماس لمادة مماثلة هو التيار عند كل نقطة على الجزء الأمامي، أي الجزء المضاء هندسيًا، من الجسم المشتت . أما التيار في الأجزاء المظللة فيُعتبر صفرًا. ثم يُحسب المجال المشتت التقريبي بتكامل هذه التيارات التقريبية. يُعد هذا مفيدًا للأجسام ذات الأشكال المحدبة الكبيرة والملساء ، وللأسطح ذات الفقد المنخفض (الانعكاس المنخفض).

لا يكون مجال أو تيار الأشعة البصرية دقيقًا بشكل عام بالقرب من الحواف أو حدود الظل، ما لم يتم استكماله بحسابات الانعراج والموجات الزاحفة .

تعاني النظرية القياسية للبصريات الفيزيائية من بعض العيوب في تقييم الحقول المتناثرة، مما يؤدي إلى انخفاض الدقة بعيدًا عن اتجاه الانعكاس المرآوي. ^{[ 2 ] [ 3 ]} وتقدم نظرية محسّنة طُرحت عام 2004 حلولًا دقيقة للمسائل المتعلقة بانعراج الموجات بواسطة مشتتات موصلة. ^{[ 2 ]}

• الفيزياء البصرية
• النمذجة الكهرومغناطيسية
• البصريات الفيزيائية لفرينل
• البصريات باستخدام تحويل فورييه
• تاريخ علم البصريات
• المواد الفائقة ذات معامل الانكسار السالب

• سيرواي، ريموند أ.؛ جويت، جون و. (2004). الفيزياء للعلماء والمهندسين (الطبعة السادسة) . بروكس/كول. ISBN 0-534-40842-7.
• أخمانوف، أ؛ نيكيتين، س. يو (1997). البصريات الفيزيائية . مطبعة جامعة أكسفورد. رقم ISBN 0-19-851795-5.
• هاي، إس جي (أغسطس 2005). "طريقة متسلسلة غاوسية ذات حيود مزدوج الحافة لتحليل البصريات الفيزيائية بكفاءة لهوائيات عاكسة ثنائية الشكل". معاملات IEEE في مجال الهوائيات والانتشار . 53 (8): 2597. رمز Bibcode : 2005ITAP...53.2597H . doi : 10.1109/tap.2005.851855 . S2CID 10050665 . 
• أسفستاس، ج. س. (فبراير 1980). "طريقة البصريات الفيزيائية في تشتت الموجات الكهرومغناطيسية". مجلة الفيزياء الرياضية . 21 (2): 290-299 . Bibcode : 1980JMP....21..290A . doi : 10.1063/1.524413 .

• الوسائط المتعلقة بالبصريات الفيزيائية على ويكيميديا ​​كومنز