کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1758630 1523202 2016 7 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Extended optical theorem for scalar monochromatic acoustical beams of arbitrary wavefront in cylindrical coordinates
ترجمه فارسی عنوان
تئوری نوری تمدید شده برای پرتوهای آکوستیک تک رنگ آمیزی موج افراطی در مختصات استوانه ای
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
یکی از قضیه های اساسی (پراکندگی نور، آکوستیکی، کوانتومی و گرانشی) موج نورپردازی نظریه نوری برای امواج هواپیما است، که بخش مقطعی انقراض را به تابع دامنه پراکندگی پیش رو مربوط می کند. در این تحلیل، قضیه نوری برای مورد پرتوهای سه بعدی از ویژگی دلخواه در یک سیستم مختصات استوانهای برای هر زاویه بروز و هر زاویه پراکندگی گسترش می یابد. اصطلاحات تحلیلی عمومی برای انقراض، جذب، مقطع پراکندگی و فاکتورهای کارایی در چارچوب نظریه پراکندگی تشدید اسکالر برای یک شی از شکل دلخواه به دست می آید. این تجزیه و تحلیل، نشان دهنده حضور یک مقطع عرضی تداخل پراکندگی است که تداخل بین امواج ناپاکی (فرانتس) پراکنده یا تفکیک شده با امواج الاستیک رزونانس را توصیف می کند. علاوه بر این، یک عبارت متناظر برای مقطع انقراض، که بخش مقطع رزونانس را با بخش مقطع پراکندگی برای یک موضوع غیر قابل نفوذ مرتبط می کند، به دست می آید، که پیشنهاد روش بهبود یافته برای مشخص کردن ذرات را می دهد. عبارات عرضی نیز برای موجفونهای آکوستیک شناخته شده متمرکز بر شیء مشتق شده است که به عنوان محوره محصور تعریف شده است. تئوری نوری گسترده در مختصات استوانه ای می تواند برای ارزیابی راندمان انقراض از هر شی از هندسه دلخواه به محور پرتو حادثه قرار داده شود. برنامه های کاربردی در آکوستیک، اپتیک و مکانیک کوانتومی باید از این تحلیل در زمینه نظریه پراکندگی موج و سایر پدیده هایی که به طور نزدیک با آن ارتباط دارد، از جمله پراکندگی چندگانه توسط بسیاری از ذرات، و همچنین نیروی تابش و گشتاور بهره مند شوند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه فیزیک و نجوم آکوستیک و فرا صوت
چکیده انگلیسی
One of the fundamental theorems in (optical, acoustical, quantum, gravitational) wave scattering is the optical theorem for plane waves, which relates the extinction cross-section to the forward scattering complex amplitude function. In this analysis, the optical theorem is extended for the case of 3D-beams of arbitrary character in a cylindrical coordinates system for any angle of incidence and any scattering angle. Generalized analytical expressions for the extinction, absorption, scattering cross-sections and efficiency factors are derived in the framework of the scalar resonance scattering theory for an object of arbitrary shape. The analysis reveals the presence of an interference scattering cross-section term, which describes interference between the diffracted or specularly reflected inelastic (Franz) waves with the resonance elastic waves. Moreover, an alternate expression for the extinction cross-section, which relates the resonance cross-section with the scattering cross-section for an impenetrable object, is obtained, suggesting an improved method for particle characterization. Cross-section expressions are also derived for known acoustical wavefronts centered on the object, defined as the on-axis case. The extended optical theorem in cylindrical coordinates can be applied to evaluate the extinction efficiency from any object of arbitrary geometry placed on or off the axis of the incident beam. Applications in acoustics, optics, and quantum mechanics should benefit from this analysis in the context of wave scattering theory and other phenomena closely connected to it, such as the multiple scattering by many particles, as well as the radiation force and torque.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ultrasonics - Volume 67, April 2016, Pages 129-135
نویسندگان
,