بررسی حالت گذرای امواج در مواد پاشنده و کابرد های آن

انتشار امواج الکترومغناطیسی در محیطهای پاشنده از موضوعاتی است که از ابتدای قرن بیستم، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. یکی از نتایج قابل توجه بررسی این محیط ها، سرعت انتشار انرژی و مقایسه ی آن با سرعت های گروه و فاز در این محیط است. چگونگی انتشار امواج در محیط پاشنده بصورت تحلیلی و به طور تجربی نیز بررسی شده و نتایج بسیار جالبی بهمراه داشته است. به این گونه که فارغ از نوع تحریک در نقطه ی صفر، حالت گذرای ثابتی وجود دارد که از لحاظ شکل موج هیچ ارتباطی به سیگنال اصلی ندارد و تنها به پارامترهای محیط وابسته است. تمامی بررسی های که پیش از این انجام شده به صورت تحلیلی تقریبی بوده است، در این پایان نامه حالت های گذرای انتشار سیگنال با روش fdtd شبیه سازی می گردد و به ازای تغییر پارامترهای محیط لورنتس میدان انتشار یافته در این محیط را بدست آورده و تغییرات میدان انتشاری را بررسی شده است. این بررسی شامل تعیین فرکانس لحظه ای با استفاده از روش ویگنر- ویل می باشد. این سیگنال های پیشرو دارای خواص بسیار جالبی نیز می باشند که از جمله ی آن می توان به تلفات بسیار کم آن نسبت به سیگنال اصلی اشاره کرد. با توجه به این نکته در محیط های دیبای مانند آب، خاک و محیط های پاشنده ی دیگر براحتی می توان از این پیشرو به منظور مخابرات زیر آب و آشکارسازی های زیر زمین استفاده کرد. که برای نمونه می توان به استفاده از پیشروها به جای سونار در آشکار سازی ها اشاره نمود و کاربرد دیگر آن، گرمایش اجسام است که بدلیل تلفات کم می تواند بصورت یکنواخت کل جسم تحت تابش را گرم نماید. در صورتی که در مدل های کنونی گرمایش از طریق تابش تنها محدود به لایه های بالایی می شود و لایه-های زیرین تنها از طریق همرفت و رسانش گرم می شوند.