論文の概要: Low-Frequency Scattering of TE and TM Waves by an Inhomogeneous Medium with Planar Symmetry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.10205v1
• Date: Fri, 12 Sep 2025 12:54:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-15 16:03:08.086383
• Title: Low-Frequency Scattering of TE and TM Waves by an Inhomogeneous Medium with Planar Symmetry
• Title（参考訳）: 平面対称性をもつ不均質媒質によるTE波とTM波の低周波散乱
• Authors: Farhang Loran, Ali Mostafazadeh,
• Abstract要約: 本研究では,散乱の原因となる媒体の不均一性を平面スラブに限定する場合に,TE波とTM波の低周波散乱について検討する。 平面対称性を持つ圧縮性流体中で伝搬する音波もベルグマン方程式によって記述されるので、これらの波の低周波散乱にも適用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Stationary scattering of TE and TM waves propagating in an isotropic medium with planar symmetry is described by Bergmann's equation in one dimension. This is a generalization of Helmholtz equation which allows for developing transfer matrix methods to deal with the corresponding scattering problems. We use a dynamical formulation of stationary scattering to study the low-frequency scattering of these waves when the inhomogeneities of the medium causing the scattering are confined to a planar slab. This formulation relies on the construction of an effective two-level non-Hermitian quantum system whose time-evolution operator determines the transfer matrix. We use it to construct the low-frequency expansions of the transfer matrix and the reflection and transmission coefficients of the medium, introduce a generalization of Brewster's angle for inhomogeneous slabs at low frequencies, and derive analytic conditions for transparency and reflectionlessness of PT-symmetric and non-PT-symmetric slabs at these frequencies. We also discuss the application of this method to deal with the low-frequency scattering of TE and TM waves when the carrier medium occupies a half-space and the waves satisfy boundary conditions with planar symmetry at the boundary of the half-space. Because acoustic waves propagating in a compressible fluid with planar symmetry are also described by Bergmann's equation, our results apply to the low-frequency scattering of these waves.
• Abstract（参考訳）: 平面対称性を持つ等方性媒質中を伝播するTE波とTM波の定常散乱は、ベルグマン方程式によって1次元で記述される。 これはヘルムホルツ方程式の一般化であり、対応する散乱問題に対処する移動行列法を開発することができる。 定常散乱の動的定式化を用いて、散乱の原因となる媒体の不均一性を平面スラブに限定する場合に、これらの波の低周波散乱を研究する。 この定式化は、時間進化作用素が転移行列を決定する有効2レベル非エルミート量子系の構築に依存する。 伝送行列の低周波展開と媒体の反射・透過係数の構築,低周波における不均一スラブに対するブリュースターの角度の一般化,およびこれらの周波数におけるPT対称スラブ及び非PT対称スラブの透過・非反射性に関する解析条件の導出を行う。 また、キャリア媒体がハーフ空間を占め、波がハーフ空間の境界で平面対称性を持つ境界条件を満たすとき、TEおよびTM波の低周波散乱に対処するためのこの手法の適用についても論じる。 平面対称性を持つ圧縮性流体中で伝搬する音波もベルグマン方程式によって記述されるので、これらの波の低周波散乱にも適用できる。

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