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J. Phys. Colloques
Volume 51, Numéro C2, Février 1990
Premier Congrès Français d'Acoustique / First French Conference on Acoustics
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| Page(s) | C2-1235 - C2-1238 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:19902290 | |
J. Phys. Colloques 51 (1990) C2-1235-C2-1238
DOI: 10.1051/jphyscol:19902290
TWO GENERALISED THEORIES DESCRIBING LIGHT DIFFRACTION BY ULTRASONIC PULSES :
A. GENERATING-FUNCTION METHOD
B. LAPLACE-TRANSFORM METHOD
K. VAN DEN ABEELE et O. LEROY Interdisciplinar Research Center, K.U.L. Campus Kortrijk, B-8500 Kortrijk, Belgium
Résumé
Commençant par les équations de Maxwell, nous dérivons deux modèles théoriques qui décrivent la diffraction de la lumière par des pulsations ultrasoniques. Dans le premier modèle, basé sur une fonction génératrice, nous trouvons des solutions analytiques pour les amplitudes et les intensités des ondes diffractées, qui sont seulement valable dans le régime de Raman-Nath. Le second modèle est décrit par une méthode numérique, utilisant les transformations de Laplace. Ce modèle décrit aussi bien le régime de Raman-Nath que le régime de Bragg. Les deux méthodes sont comparées avec une théorie existante basée sur l'intégral de diffraction. Nous concluons que nous retrouvons ces derniers résultats considérant le régime extrême de Raman-Nath ρ = 0 dans nos modèles. Une règle générale concernant la propriété de l'(a)symétrie du spectre, en incidence normale, est dérivée des équations générales de Raman-Nath, utilisant la méthode de la fonction génératrice.
Abstract
As an extension from previous studies concerning the interaction of light with ultrasound of a purely sinusoidal form, two theoretical models describing light diffraction by ultrasonic pulses are derived starting from the Maxwell equations. Based on a generating function, the first model provides finite solutions for the amplitudes and intensities of the diffraction pattern and is restricted in validity to the Raman-Nath region. The second model consists of a numerical method developed by means of Laplacetransformations and covers as well the Raman-Nath as the Bragg region. Both new methods are compared with a theory based on the diffraction-integral theory, leading to the conclusion that the results of this latter method can be obtained from our models considering the extreme Raman-Nath regime ρ = 0. A general rule concerning the (a)symmetry properties of the diffraction spectrum at normal incidence has been derived from the extended Raman-Nath equations, using the generating function method.