К.В. Грешневиков1, Д.В. Дикий2, Г.П. Жабко3

1-3 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. В настоящее время в биологии, медицинской физике и других областях широко применяется теория рассеяния света в средах со случайно расположенными частицами в связи с тем, что информацию о форме и концентрации наночастиц в растворах можно получить только косвенным образом путем исследования характеристик рассеянного лазерного излучения, к которым относятся уровни поляризованного и кроссполяризованного света. В [5-7] рассмотрено распространение волн в случайно-неоднородных средах. В [8] получено решение задачи многократного рассеяния скалярного поля для случая точечного источника в виде однократного интеграла. В [9] приведено решение двумерной задачи многократного рассеяния при возбуждении плоской волной. Однако на сегодняшний день информация о кроссполяризованных диффузных компонентах рассеянного поля отсутствует.

Цель. Решить векторную задачу многократного рассеяния линейно поляризованного поля лазера в объеме случайно расположенных частиц, т.е. найти кроссполяризованные компоненты рассеянного поля.

Результаты. Рассмотрено рассеяние электромагнитных волн в среде со случайно расположенными неоднородностями при возбуждении полем линейной поляризации. Получены формулы для основной и кроссполяризованных компонент с учетом многократных переотражений. Выделены когерентные и диффузные составляющие плотностей потоков мощности.

Практическая значимость. Представленные соотношения позволяют по измеренным компонентам определять концентрацию и свойства частиц в растворе. Результаты работы могут быть использованы для исследования биологических объектов.

Грешневиков К.В., Дикий Д.В., Жабко Г.П. Кроссполяризованное лазерное излучение в теории многократного рассеяния // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 1. С. 30−39. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202301-03

1. Приезжев А.В., Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Лазерная диагностика в биологии и медицине. М.: Наука. 1989. 240 с.
2. Беспалов В.Г. Когерентность и структура спектров излучения при вынужденном комбинационном рассеянии света в газах. Автореф. дисс. … докт. физ.-мат. наук. СПб. 2002. 279 с.
3. Луговцов А.Е. Рассеяние лазерного излучения на эритроцитах и моделирующих частицах. Автореф. дисс. … канд. физ.-мат. наук. М. 2008. 125 с.
4. Baranov A., Rozov S.V. Study of the dielectric parameters of biological liquids // Journal of Physics: Conference Series. 2019.
   V. 1326(1). Р. 012006.
5. Рытов С.М., Кравцов Ю.А. Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. Ч. 2. Случайные поля. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит-ры. 1978. 463 c.
6. Чернов Л.А. Волны в случайно-неоднородных средах. М.: Наука. 1977. 170 c.
7. Мид М., Саймон М. Методы современной математической физики. Теория рассеяния. М.: Мир. 1982. 433 с.
8. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. Т. 1 и 2: Пер. с англ. М.: Мир. 1981. 280 с.
9. Белов А.А., Грешневиков К.В., Жабко Г.П. Свечников Е.Л. Распространение радиоволн широкого диапазона частот в лесном массиве // Радиотехника. 2018. № 12. С. 13-19.