Распространение радиоволн ВЧ/Физический ЭМ луч

Концепция ЭМ луча является основой геометрической модели распространения света. Она включает в себя следующие моменты:

• Луч света распространяется по прямой линии в гомогенной среде.
• Луч подчиняется законам отражения и преломления, а также законам дифракции.
• Луч несет энергию. Энергия содержится в пространстве вокруг луча в виде конуса или пирамиды и распространяется вместе с ним. В процессе распространения поперечное сечение конуса (пирамиды) увеличивается, а плотность энергии уменьшается таким образом, чтобы полная энергия оставалась неизменной.

Луч создается первичным источником и передается на вход функции трассировки. При прохождении луча в окрестности контрольной точки, последняя передает характеристики луча области памяти, ассоциированной с данной контрольной точкой.

Луч несет информацию о поле, а также служебную информацию, необходимую для работы модели: {Начало, Направление, Напряженность, Идентификатор, Пробег}

Свойства луча

1. Начало()*;
2. Направление()*;
3. Напряженность();
4. Идентификатор_источника(); - идентификатор первичного источника, испустившего луч, или грани, отразившей луч.
5. -Порядок переотражения(); - приватный.
6. Частота();
7. Погонное затухание() - характеристика среды, в которой распространяется луч.
8. Коэффициент преломления() - характеристика среды, в которой распространяется луч.
9. Пробег() - длина пройденная лучом до последнего отражения. Если луч испущен первичным источником, возвращается 0.

*Свойства, заимствованные от Луча

Функции

Отразить(Грань, Точка, Пробег, Угол, Среда распространения)

Функция осуществляет геометрическое и физическое построение отраженного луча. Функция меняет свойства луча.

На вход функции принимаются: грань, геометрию которой задают набор точек, физические свойства - коэффициент преломления; точка - место падения луча на грань; пробег - расстояние, пройденное лучом от начала до точки падения; угол - угол падения луча на плоскость.

1. Луч.Начало() Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): \leftarrow Точка
2. Луч.Порядок_переотражения() Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): \leftarrow Луч.Порядок_переотражения() + 1
3. Луч.Идентификатор_источника() Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): \leftarrow Грань
4. Луч.Пробег() Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): \leftarrow Луч.Пробег + Пробег
5. Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \vec{v} \leftarrow } Луч.Направление()
6. Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \vec{n} \leftarrow } Грань.Плоскость().Нормаль()
7. Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \mathrm{sin\_ax} \leftarrow \left[\begin{matrix} \frac{\vec{v}_y}{\left|\vec{v}_{yz}\right|} \iff\vec{v}_y\neq 0\lor\vec{v}_z\neq 0 \\ 0 \iff\vec{v}_y = 0\land\vec{v}_z = 0 \end{matrix}\right.}
8. Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \mathrm{cos\_ax} \leftarrow \left[\begin{matrix} \frac{\vec{v}_z}{\left|\vec{v}_{yz}\right|} \iff\vec{v}_y\neq 0\lor\vec{v}_z\neq 0 \\ 1 \iff\vec{v}_y = 0\land\vec{v}_z = 0 \end{matrix}\right.}
9. Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \mathrm{sin\_ay} \leftarrow -\vec{v}_{x}}
10. Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \mathrm{cos\_ay} \leftarrow \left|\vec{v}_{yz}\right|}
11. Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_1 \leftarrow \begin{bmatrix} \mathrm{cos\_ay} & 0 & \mathrm{sin\_ay} \\ 0 & 1 & 0 \\ -\mathrm{sin\_ay} & 0 & \mathrm{cos\_ay} \end{bmatrix}\begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & \mathrm{cos\_ax} & -\mathrm{sin\_ax} \\ 0 & \mathrm{sin\_ax} & \mathrm{cos\_ax} \end{bmatrix}}
12. Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_2 \leftarrow\begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & -1 \end{bmatrix}}
13. Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T\leftarrow T_{1}^T T_2 T_1}
14. Луч.Направление() Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \leftarrow T \vec{v}}
15. Луч.Напряженность() Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): \leftarrow Напряженность.Уменьшить по пробегу(Пробег, Луч.Напряженность(), G.Среда распространения().Погонное затухание(Луч.Частота()))
16. Луч.Напряженность() $\leftarrow$ Напряженность.Уменьшить по отражению(Луч.Напряженность(), G.Среда распространения().Коэффициент преломления(Луч.Частота()), Грань.Коэффициент преломления(Луч.Частота()), Угол)