Об условиях существования быстрой поверхностной волны

А.В. Кукушкин^а, А.А. Рухадзе^б, К.З. Рухадзе^б
^аНижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, ул. Минина 24, Нижний Новгород, 603600, Российская Федерация
^бИнститут общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, ул. Вавилова 38, Москва, 119991, Российская Федерация

Выяснены условия существования быстрой (со скоростью, близкой к скорости света в вакууме) поверхностной электромагнитной волны на плоской поверхности раздела вакуума и изотропной диссипативной среды с диэлектрической проницаемостью ε = ε’ + iε’’. Проанализированы случаи границы раздела вакуум—морская вода, вакуум—металл, вакуум—плазма, вакуум—диэлектрик. Рассмотрены условия существования поверхностных волн с исчезающе малым затуханием: с предельно большим (вакуум—морская вода, вакуум—металл) и предельно малым (вакуум—плазма, вакуум—диэлектрик) значениями ε’’. Показано, что по крайней мере в этих двух предельных случаях имеет место синхронизм перехода фазовой V_p и групповой V_g скоростей волны через скорость света в вакууме c. Отмечается, что это можно считать причиной существования поверхностных волн на границе раздела вакуум—бесстолкновительная плазма (при ε’ <-1, V_p,g < c) и отсутствия их на границе вакуум—слабопоглощающий диэлектрик (при ε’ > 1, V_p,g > c). Показано, что в первом предельном случае переход обеих скоростей поверхностной волны через c реализуется при ε’ =-3/4. Отсюда следует, $ что на границе раздела вакуум—металл (при ε’ <-3/4) поверхностная волна существует, а на границе вакуум—морская вода (при ε’ >-3/4) поверхностная волна (волна Ценнека) существовать не может.

Текст pdf (679 Кб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0182.201211f.1205

PACS: 41.20.Jb, 78.68.+m (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0182.201211f.1205
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2012/11/f/
Web of Science

000314808600005
Scopus

2-s2.0-84873928467
ADS NASA

2012PhyU...55.1124K
Цитата: Кукушкин А В, Рухадзе А А, Рухадзе К З "Об условиях существования быстрой поверхностной волны" УФН 182 1205–1215 (2012)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 27 марта 2011, доработана: 14 июля 2011, одобрена в печать: 12 октября 2011

English citation: Kukushkin A V, Rukhadze A A, Rukhadze K Z “On the existence conditions for a fast surface wave” Phys. Usp. 55 1124–1133 (2012); DOI: 10.3367/UFNe.0182.201211f.1205

Список литературы (32) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (30) Похожие статьи (20)

Marconi G Elect. World 38 1023 (1901)
Kennely A E Elec. World 39 473 (1902)
Heaviside O Encyclopedia Britannica Vol. 33 (London: A. & C. Black, 1902) p. 213
Zenneck J Ann. Physik 328 846 (1907)
Sommerfeld A Ann. Physik 333 665 (1909)
Альперт Я Л Распространение электромагнитных волн и ионосфера 2-е изд. (М.: Наука, 1972); Al'pert Ya L Radio Wave Propagation and the Ionosphere 2nd ed. (New York: Consultants Bureau, 1973, 1974)
Краснушкин П Е, Яблочкин Н А Теория распространения сверхдлинных волн 2-е изд. (М.: ВЦ АН СССР, 1963)
Sommerfeld A Math. Ann. 47 317 (1896)
Башкуев Ю Б, Хаптанов В Б, Дембелов М Г Письма в ЖТФ 36 (3) 88 (2010); Bashkuev Yu B, Khaptanov V B, Dembelov M G Tech. Phys. Lett. 36 136 (2010)
Gong M, Jeon T-I, Grischkowsky D Opt. Express 17 17088 (2009)
Зон В Б и др. УФН 181 305 (2011); Zon V B et al. Phys. Usp. 54 291 (2011)
Weyl H Ann. Physik 365 481 (1919)
Fock V Ann. Physik 409 401 (1933)
Van der Pol B Physica 2 843 (1935)
Felsen L B, Marcuvitz N Radiation and Scattering of Waves (Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, 1973); Фелсен Л, Маркувиц Н Излучение и рассеяние волн (М.: Мир, 1978)
Sommerfeld A Ann. Physik 386 1135 (1926)
Дацко В Н, Копылов А А УФН 178 109 (2008); Datsko V N, Kopylov A A Phys. Usp. 51 101 (2008)
Кукушкин А В УФН 179 801 (2009); Kukushkin A V Phys. Usp. 52 755 (2009)
Шевченко В В Плавные переходы в открытых волноводах (М.: Наука, 1969); Shevchenko V V Continuous Transitions in Open Waveguides (Boulder, Colo.: Golem Press, 1971)
Кукушкин А В УФН 163 (2) 81 (1993); Kukushkin A V Phys. Usp. 36 81 (1993)
Кукушкин А В Изв. вузов. Радиофиз. 33 1138 (1990); Kukushkin A V Radiophys. Quantum Electron. 33 912 (1990)
Кукушкин А В Изв. вузов. Радиофиз. 33 1242 (1990); Kukushkin A V Radiophys. Quantum Electron. 33 835 (1990)
Кукушкин А В Дисс. ... канд. техн. наук (Н. Новгород: НГТУ, 1995)
Petrillo L et al. Prog. Electromagn. Res. M 13 17 (2010)
Береговой загоризонтный радар поверхностной волны (БЗГР) "Подсолнух-Э", http://www.rusarmy.com/pvo/pvo_vvs/rls_bzgr_podsolnuh-e.html; Береговой загоризонтный радар поверхностной волны (БЗГР) "Подсолнух-Э", http://www.niidar.ru/item33/
Alexandrov A F, Bogdankevich L S, Rukhadze A A Principles of Plasma Electrodynamics (Berlin: Springer-Verlag, 1984)
Иларионов Ю А, Ермолаев А И, Кукушкин А В Радиотехника и электроника 57 413 (2012); Ilarionov Yu A, Ermolaev A I, Kukushkin A V J. Commun. Technol. Electr. 57 376 (2012)
Кукушкин А В, Зотов А В Датчики и системы (12) 39 (2011); [Kukushkin A V, Zotov A V Automation Remote Control, in press
Силин В П, Рухадзе А А Электромагнитные свойства плазмы и плазмоподобных сред (М.: Атомиздат, 1961)
Бежанов С Г, Канавин А П, Урюпин С А Квантовая электроника 41 447 (2011); Bezhanov S G, Kanavin A P, Uryupin S A Quantum Electron. 41 447 (2011)
Кузелев М В, Рухадзе А А Методы теории волн в средах с дисперсией (М.: Физматлит, 2007); Kuzelev M V, Rukhadze A A Methods of Wave Theory in Dispersive Media (Hackensack, NJ: World Scientific, 2010)
Рухадзе А А, Рухадзе К З Инженерная физика (4) 21 (2011)