<<  Часть 1  >>

УДК  535.131:535.137 + 535.42

Моделирование рассеяния диффузного фотонного газа на дифракционной решётке методом Монте-Карло / Савуков В.В., Голубенко И.В.;

БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова – СПб, 2011. – 12 с.: ил. – Библиогр.: 16 назв. – Рус. –

Редакция от 16.08.2011 была депонирована в ВИНИТИ РАН:  24.08.2011 , № 0392 - B2011

РЕФЕРАТ

При рассмотрении некоторых специальных вопросов статистической физики возникла необходимость в высокоточном решении задачи дифракции. В настоящей статье сообщается о создании компьютерной программы, служащей инструментальным средством для расчёта параметров дифракционных явлений при теоретическом исследовании сложных оптических систем. В программе реализован строгий метод  решения задачи дифракции на основе уравнений Максвелла при заданных граничных условиях. Допускается произвольная, например, диффузная конфигурация исходного светового поля. В качестве дифракционных оптических элементов рассматриваются отражательные решётки с линейным или скрещенным синусоидальным профилем микрорельефа поверхности. При наличии в системе нескольких дифракционных элементов возможен расчёт характеристик самосогласованного итогового светового поля.

Ключевые слова: дифракция, поляризация, индикатриса, рассеяние, диффузный.

 

<<  Part 1  >>

Simulation of scattering of diffuse photons gas on a diffraction grating by Monte-Carlo method

Vladimir V. Savukov, Igor V. Golubenko

ABSTRACT

Considering some special questions of statistical physics requires accurate numerical solution of a diffraction problem. A computer algorithm which can be used as an effective instrument for calculations of the diffraction parameters in theoretical investigation of complex optical systems was elaborated. The algorithm is based on Chandezon C‑method in application to bare metallic relief crossed gratings. Calculations for arbitrary diffusive incident field on crossed gratings of sinusoidal profile were carried out. When there are several diffraction elements it is possible to use the algorithm for calculation of the characteristics of a resulting stationary radiation field.

Key words: diffraction, polarization, indicatrix, scattering, diffuse.

OCIS:  050.1940, 260.1960, 260.5430, 290.2648, 290.5855

PACS: 02.70.Uu ; 03.65.Sq ; 05.10.Ln ; 42.25.Fx ; 42.25.Ja

 


<<  Часть 2  >>

УДК  530.161:535.233.2 + 535.36.01::535.428

Анизотропная поляризация, прогнозируемая как результат дифракции чёрного излучения
на отражающей фазовой решётке с идеальной проводимостью
/ Савуков В.В.;

БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова – СПб, 2011. – 14 с.: ил. – Библиогр.: 15 назв. – Рус. –

Редакция от 11.10.2011 была депонирована в ВИНИТИ РАН:  07.11.2011 , № 0487 - B2011

РЕФЕРАТ

В ходе анализа аксиоматических принципов, лежащих в основе статистической физики, проверялась достоверность постулата о равновероятности всех изоэнергетических микросостояний замкнутой системы. В данной статье сообщается о результатах численного моделирования взаимодействия термодинамически равновесного чёрного излучения с отражающей фазовой дифракционной решёткой, обладающей идеальной проводимостью. Выявлены случаи гарантированного возникновения анизотропии поляризационных параметров внутри замкнутого объёма изначально однородного чёрного излучения, приводящие к формальному уменьшению его больцмановской энтропии вследствие отклонения от микроканонического распределения Гиббса. По-видимому, это обусловлено разрывным характером изменения фазовых траекторий фотонов при дифракции, что делает рассматриваемую физическую систему неэргодичной.

Ключевые слова: дифракция, поляризация, индикатриса, рассеяние, диффузный.

 

<<  Part 2  >>

Anisotropic polarization, which is forecasted as a consequence of diffraction of blackbody radiation on the reflective phase grating with an ideal conductivity

Vladimir V. Savukov

ABSTRACT

In the course of an analysis of axiomatic principles lying in the basis of Statistical Mechanics, the veracity of the postulate of equiprobability of all isoenergetic microstates of a closed system was verified. In this paper, we report the results of numerical simulation of the interaction of the equilibrium thermal radiation blackbody with a reflective phase grating, which has an ideal conductivity. About cases appearance of the anisotropy of polarization parameters inside a closed volume initially homogeneous blackbody radiation were reported, which are formally leading to a reduction of Boltzmann's entropy of this radiation due to of deviation from Gibbs's microcanonical distribution. It probably can be caused by a broken continuity of the phase trajectories of the photons at a diffraction, which makes the under consideration physical system is nonergodic.

Key words: diffraction, polarization, indicatrix, scattering, diffuse.

OCIS:  000.6590, 050.1940, 260.5430, 290.2648, 290.5855

PACS: 02.70.Uu ; 03.65.Sq ; 05.10.Ln ; 42.25.Fx ; 42.25.Ja

 

<<  Часть 3  >>

УДК  535.428::536.756

Экспериментальное подтверждение негэнтропийного характера поляризации диффузного излучения,

испытывающего дифракцию на регулярных структурах / Савуков В.В.;

БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова – СПб, 2016. – 12 с.: ил. – Библиогр.: 6 назв. – Рус. –

Редакция от 29.05.2016 была депонирована в ВИНИТИ РАН:  16.06.2016 , № 0094 - B2016

РЕФЕРАТ

В ходе анализа аксиоматических принципов, лежащих в основе статистической физики, проверялось предположение об ограниченной корректности постулата равновероятности всех доступных микросостояний замкнутой системы. В этой статье сообщается о результатах исследования квазиравновесной системы, внутри которой изотропное излучение взаимодействует с фазовой дифракционной решёткой. Имитационная компьютерная модель такого взаимодействия показала, что у дифрагированного излучения должна возникать анизотропная поляризация, которая уменьшает больцмановскую энтропию всей системы и позволяет внешнему наблюдателю получать информацию о топологии поверхности решётки. Данный прогноз был подтверждён в ходе его прямой экспериментальной проверки на реальной установке.

Ключевые слова: дифракция, поляризация, аксиоматика, энтропия.

 

<<  Part 3  >>

Experimental confirmation of the negentropic character of the diffraction polarization of diffuse radiation

Vladimir V. Savukov

ABSTRACT

In the course of analyzing the axiomatic principles on which statistical physics is based, the assumption of the limited correctness of the postulate that all allowable microstates of a closed system are equally probable was checked. This article reports the results of a study of a quasi-equivalent system within which isotropic radiation interacts with a phase diffraction grating. A simulated computer model of such interaction showed that anisotropic polarization must arise in the diffracted radiation, which reduces the Boltzmann entropy of the entire system and allows an external observer to obtain information on the grating’s surface topology. This prediction was confirmed when it was experimentally checked directly on actual apparatus.

Keywords:diffraction, polarization, axiomatics, entropy.

OCIS:  000.6590, 050.1940, 260.5430

PACS: 05.10.Ln ; 42.25.Fx ; 42.25.Ja

 

<<  Часть 4  >>

УДК  535.514.2:536.756

О практическом применении негэнтропийной поляризации термодинамически равновесного фотонного газа / Савуков В.В.;

БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова – СПб, 2021. – 20 с.: ил. – Библиогр.: 7 назв. – Рус. –

Редакция от 18.03.2021 была депонирована в ВИНИТИ РАН:  22.03.2021 , № 0019 - B2021

РЕФЕРАТ

В ходе анализа аксиоматических принципов, лежащих в основе статистической физики, проверялось предположение об ограниченной корректности постулата равновероятности всех доступных микросостояний замкнутой системы. Ранее был получен результат имитационного моделирования наиболее вероятного стационарного состояния стохастической изолированной системы, внутри которой изотропное монохромное излучение спонтанно приобретало анизотропную поляризацию (впоследствии наличие такого эффекта было подтверждёно натурным экспериментом). В данной статье рассматривается уже практически значимый вариант подобной системы. Прогнозируются условия возникновения поляризационной анизотропии в термодинамически равновесной среде, изначально заполненной изотропным планковским излучением. Отмечены важные закономерности, характерные для применённой математической модели.

Ключевые слова: дифракция, поляризация, статистическая физика, аксиоматика.

 

<<  Part 4  >>

On the practical application of negentropic polarization of thermodynamically equilibrium photon gas

Vladimir V. Savukov

ABSTRACT

In the course of the analysis of the axiomatic principles underlying statistical physics, the assumption about the limited correctness of the postulate of equiprobability of all available microstates of a closed system was tested. Earlier, the result of simulation modeling of the most probable stationary state of a stochastic isolated system, inside which isotropic monochrome radiation spontaneously acquired anisotropic polarization, was obtained (later the presence of such an effect was confirmed by a natural experiment). This article considers an already practically significant variant of suchlike a system. The conditions for the appearance of polarization anisotropy in a thermodynamically equilibrium medium initially filled with isotropic Planck radiation are predicted. Important consistent pattern of the applied mathematical model are noted.

Keywords: diffraction, polarization, statistical physics, axiomatics.

OCIS:  000.6590, 260.0260, 050.1940, 260.5430

PACS: 05.10.Ln ; 42.25.Fx ; 42.25.Ja