В теории дифракции и распространения высокочастотных полей в неоднородных средах давно исследуются локализованные волновые процессы [1, 2, 3, 4]. Локализованные поля могут быть построены как в окрестности произвольного луча в плавно-неоднородной среде, так и, в частности, в окрестности экстремального луча (в окрестности локального максимума диэлектрической проницаемости среды - оси градиентного волновода). Локализованные волны строятся как непосредственно решения волнового уравнения типа параболического уравнения, так и как комплексные решения уравнений геометрической оптики.
Настоящая квалификационная работа, в основном, является научно-методической работой, хотя некоторые результаты, по-видимому, носят и оригинальный научный характер. Некоторые формулы заимствованы из курса «Геометрическая оптика в радиофизике», читаемого на кафедре радиофизики. Локализованные волны - гауссовы пучки в окрестности произвольной лучевой траектории строятся как комплексно-значные решения уравнений геометрической оптики в окрестности произвольного луча.
В работе строились локализованные высокочастотные поля с использований уравнения эйконала и главного уравнения переноса. Их решения в окрестности выбранного луча строились в виде рядов по переменной поперечной выбранному лучу в локальных и полных лучевых переменных. Получены некоторые результаты, представляющиеся физически разумными. Вместе с тем, их следует рассматривать как некоторый начальный этап исследования. При продолжении этой работы, определенно и в первую очередь следует установить, как далеко высшие члены рядов в соответствующих разложениях, обозначенные здесь лишь многоточиями, не будут портить представленные здесь решения. Также необходимо исследовать вопрос о поведении поля в окрестности касания криволинейным лучом каустики, где поле может иметь особенность, а соотношение между декартовыми координатами и полными лучевыми переменными перестает быть
1. В.М. Бабич, Асимптотические методы в задачах дифракции коротких волн. Издательство «Наука». 1972.
2. M.M. Popov, A new method of computation of wave fields using Gaussian beams, Wave motion, 4, pp. 85-97, 1982.
3. A.M. Tagirdzhanov and A.P. Kiselev, Complexified spherical waves and their sources. A Review, OptikaiSpektroskopiya, 119, 2, 257-267, 2015.
4. A. Kiselev and A. Plachenov, Laplace-Gauss and Helmholtz-Gauss paraxial modes in media with quadratic refraction index, Journ. of the Optical Society of America. A., 33, 4, 663-666, 2016.
5. N.N.Zernov, B.Lundborg. The Statistical Theory of Wave Propagation and HF Propagation in the Ionosphere with Local Inhomogeneities. ISSN 0284-1703. 138 p.p. Swedish Institute of Space Physics, Uppsala Division, Sweden, (printed in Kiruna, 1993)