تم النشر اليوم 08-12-2025 | بصريات طبيعية تقريب البصريات الطبيعية

تقريب البصريات الطبيعية

يُطلق مسمى < >البصريات الطبيعية أيضًا على أحد التقريبات المستخدمة بشكل شائع في علم البصريات و الهندسة الكهربائية و الفيزياء التطبيقية . وفي هذا السياق، يُشير المصطلح إلى منهج متوسط بين البصريات الهندسية، والتي تتجاهل تأثيرات الموجات و التأثير الكهرومغناطيسي التام للموجة، وهي نظرية أخرى محددة ومحكمة. وتشير كلمة طبيعي إلى أن هذا الفرع أكثر ماديةً من البصريات الهندسية أو بصريات الأشعة، كما أنه لا يعتبر نظرية طبيعية بالمعنى الدقيق. يتكون هذا التقريب من استخدام بصريات الأشعة لتقدير المجال على سطحٍ ما، ثم تكامل مكاملة هذا المجال حول السطح لقياس المجال المُرسل أوالمجال المُشتت. وهذا يشبه التقريب الناتج، في أن كلاً منهما يتعامل مع تفاصيل المشكلة كأحد أشكال الاضطراب. كما يُعد التقريب أحد الطرق النموذجية لقياس تأثيرات الحيود في علم البصريات. وفي المذياع ، يُستخدم التقريب لتقدير بعض المؤثرات التي تشبه المؤثرات البصرية. فهو يحاكي العديد من تأثيرات التداخل والحيود والاستقطاب، ولكنه يختلف في اعتماد الحيود على الاستقطاب. ونظرًا لأنه تقريب عالي التردد، فإنه غالبًا ما يكون أكثر دقة في مجال البصريات من المذياع. أما في مجال البصريات، يتكون التقريب عادة من دمج مجال الأشعة المقدر حول عدسة أو مرآة أو فتحة، وذلك حتى يتم حساب المجال المُرسل أو المشتت. أما في تشتت الرادار ، فإن التقريب يشير إلى تعيين تيار كهربائي التيار الكهربائي الذي قد يوجد على مستو (رياضيات) مستوى مماس من مادة مماثلة، لأن التيار يكون عند كل نقطة في الجزء الأمامي، مثل الجزء المُضاء هندسيًا، من تشتت المشتت . كما يتم اعتبار التيار الموجود على الأجزاء المظللة بأنه يساوي صفرًا. بعد ذلك يتم الحصول على مجال التقريب المُشتت باستخدام مكمل حول تلك التيارات التقريبية. ويُعتبر هذا مفيدًا للأجسام ذات الأشكال الملساء wikt المحدبة المحدبة الضخمة، وأيضًا للأسطح كثيرة الفقد (قليلة الانعكاس). في الأغلب، يكون مجال بصريات الأشعة أو التيار الكهربائي غير دقيق بالقرب من الحواف أو حدود الظل، إلا إذا تم تدعيمها بالحيود وحسابات الموجات الزاحفة. غير أن نظرية البصريات الطبيعية بها بعض العيوب؛ وخصوصًا في تطور المجالات المشتتة. cite journal Modified theory of physical optics first Y. Z. last Umul journal Optics Express month October year 2004 volume 12 issue 20 pages 4959–4972 doi 10.1364/OPEX.12.004959 pmid 19484050 bibcode 2004OExpr..12.4959U فعلى سبيل المثال، دائمًا ما تكون مجالات الحيود، التي يتم تقييمها طبقًا لنظرية البصريات الطبيعية، خاطئة وبعيدة عن اتجاه الانعكاس. وفي 2004 م، قدَّم واي زي يوميل نظرية متطورة، تقوم على ثلاث بديهيات، وتؤدي إلى حلول دقيقة لمشاكل حيود الموجات من خلال التوصيل بمُشتتات. كما اقترح شيجو أيضًا < >وآخرون هذه الفكرة الفريدة على نحو مستقل. cite journal last1 Shijo first1 T. last2 Rodriguez first2 L. last3 Ando first3 M. The modified surface-normal vectors in the physical optics journal Antennas and Propagation, IEEE Transactions on volume 56 issue 12 pages 3714–3722 month Dec. year doi 10.1109/TAP. . 276 bibcode ITAP...56.3714S J. Goto, “Interpretation of High Frequency Diffraction Based Upon PO,” Bachelor’s thesis, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Mar. 2003, ch. 3. يُشير مصطلح البصريات الطبيعية في الفيزياء أو علم البصريات الفيزيائي إلى فرع البصريات الذي يختص بدراسة تداخل (فيزياء) التداخل و الحيود و استقطاب الاستقطاب ، وغيرها من ظواهر تقارب الأشعة غير الموجودة في البصريات الهندسية. ولا يتضمن هذا الاستخدام بعض التأثيرات الأخرى مثل ضجيج الكم في الاتصالات البصرية، حيث تتم دراسته تحت فرع نظرية التماسك.