Skalare und elektromagnetische Beugung an semi-infiniten Kegeln bei partieller Beleuchtung

Brüns, Hendrik

Diese Arbeit behandelt die Beugung von elektromagnetischen und skalaren Complex-Source Beams an Kegeln. Der Complex-Source Beam bietet dabei die Möglichkeit, auf analytischem Wege ein strahlenförmiges, fokussiertes Wellenfeld zu beschreiben. Die Felder werden mit einer sphärischen Multipolentwicklung berechnet, die durch die Verwendung eines Complex-Source Beams als anregende Quelle im gesamten Lösungsgebiet stark konvergente Ergebnisse liefert. Es wird sowohl der Kreiskegel als auch der allgemeinere Fall des elliptischen Kegels behandelt. Die numerische Auswertung umfasst skalare Felder für einen schallharten und schallweichen Kegel, sowie elektrische Felder an einem ideal leitenden Kegel. Öffnungswinkel des Kegels sowie Einfalls- und Polarisationsrichtung des einfallenden Feldes können beliebige Werte annehmen. Es werden exemplarisch Feldbilder für einige interessante Fälle vorgestellt. Zuletzt wird gezeigt, wie diese Ergebnisse, die mithilfe eines Complex-Source Beams gewonnen wurden, Anwendung in asymptotischen Verfahren finden können.

This thesis deals with the diffraction of electromagnetic and scalar complex-source beams at cones. The complex-source beam offers the possibility to describe the field of a focused beam analytically. The fields are computed by means of a spherical multipole expansion, which yields strongly convergent results when a complex-source beam is used as the incident field. Both the circular cone and elliptic cone are considered. The numerical analysis covers scalar fields at acoustically soft and hard cones, as well as electric fields at perfectly conducting cones. The opening angle of the cones and the direction of incidence and polarisation can be chosen arbitrarily. Results are shown exemplarily for several interesting cases. Finally a method is presented how results that are generated by a complex-source beam can be integrated into asymptotic methods.

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Brüns, Hendrik: Skalare und elektromagnetische Beugung an semi-infiniten Kegeln bei partieller Beleuchtung.

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