В книге излагаются методы решения задач дифракции электромагнитных и звуковых волн на статистически неровной или неоднородной поверхности. Формулируются основные уравнения, описывающие волновые поля, и граничные условия к ним, а также статистическая постановка задачи.
Исследуется рассеяние волн на малых пологих неровностях в приближении модифицированной теории возмущений, и на крупных неровностях — в приближении физической оптики с учетом затенений.
Приведены расчеты средних и флуктуационных характеристик рассеянного поля: коэффициентов отражения, индикатор рассеяния, флуктуаций амплитуды и фазы, корреляционных функций поля и т.д. Анализируются частотные спектры электромагнитных и звуковых волн, дифрагированных на случайной движущейся поверхности. Определяются эффективные сечения и флуктуационные характеристики поля, отраженного от ограниченных шероховатых тел.
С помощью комбинации методов возмущений и физической оптики исследуется отражение и рассеяние волн от произвольной случайной поверхности; изучается влияние оболочки тела произвольной формы на характеристику рассеянного поля. Даны количественные методы решения ряда задач дифракции, которые являются очень актуальными для практики.
Эти методы основаны на систематическом применении теорий возмущений и функций Грина. Рассмотрены методы теории интеграла по поверхности для волн, падающих в волновод и границы случаем.
В качестве примеров неоднородностей специального вида в § 9 исследуются слой с обратноквадратичной зависимостью диэлектрической проницаемости и плавный переходный слой (слой Эпштейна). Особенно тщательно рассматриваются среды с обратноквадратичным профилем, обладающие рядом интересных свойств. В частности, решение телеграфных уравнений в этом случае выражается через хорошо известные функции Бесселя и в результате оказывается возможным детально исследовать в § 8 различные аналитические и асимптотические соотношения общей теории.
Простотой решения отличается также исследование волноводного распространения в неоднородных средах в § 9, п. «б». Двумерные задачи об излучении и дифракции волн в средах с обратноквадратичным профилем оказываются тесно связанными с трехмерными задачами о рассеянии при наличии симметрии вращения; анализ ряда двумерных и трехмерных процессов излучения и рассеяния в § 9, п. «в», основан на этой аналогии.
