ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ιατύπωση σκεδαζόµενου πεδίου στο FDTD

Σχετικά έγγραφα
Κεφάλαιο 6. Εισαγωγή στη µέθοδο πεπερασµένων όγκων επίλυση ελλειπτικών και παραβολικών διαφορικών εξισώσεων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο : Θεωρητική προσέγγιση της FDTD

Παρουσίαση 1 ΙΑΝΥΣΜΑΤΑ

ΦΥΣ Διαλ.33 1 KYMATA

«ΜΕΛΕΤΗ ΙΑΤΑΞΕΩΝ ΦΩΤΟΝΙΚΩΝ ΚΡΥΣΤΑΛΛΩΝ ΓΙΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ»

Το μαθηματικό μοντέλο της FDTD (1)

Ακρότατα υπό συνθήκη και οι πολλαπλασιαστές του Lagrange

Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών

Κεφάλαιο 2. Μέθοδος πεπερασµένων διαφορών προβλήµατα οριακών τιµών µε Σ Ε

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΤΟΜΟΣ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1

Experiments are the only means of knowledge. Anyother is poetry and imagination. M.Plank 2 ΟΙ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΤΟΥ MAXWELL

Η ΒΑΘΜΩΤΗ ΚΑΙ ΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ HELMHOLTZ

11 ΧΡΟΝΙΚΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΑ ΠΕΔΙΑ

x(t) 2 = e 2 t = e 2t, t > 0

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Μετατροπή από καρτεσιανό σε κυλινδρικό σύστηµα Απειροστές ποσότητες... 7


Αριθµητική Γραµµική ΑλγεβραΚεφάλαιο 4. Αριθµητικός Υπολογισµός Ιδιοτιµών 2 Απριλίου και2015 Ιδιοδιανυσµάτων 1 / 50

Κεφάλαιο31 Εξισώσεις Maxwellκαι ΗλεκτροµαγνητικάΚύµατα. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Κεφάλαιο M3. Διανύσµατα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Μάθηµα Θεωρίας Αριθµών Ε.Μ.Ε

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ: ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΘΕ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΉ Ι (ΠΛΗ 12) ΛΥΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3

Τυπική µορφή συστήµατος 2 ας τάξης

Κεφάλαιο 6 Παράγωγος

t Τερµατικά επίπεδα (αυθαίρετα) V = V + V Συνολική τάση I = I I ΠΙΝΑΚΕΣ ΣΥΝΘΕΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ & ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ

Αριθµητική Ανάλυση 1 εκεµβρίου / 43

Μετασχηµατισµοί Laplace, Αναλογικά Συστήµατα, ιαφορικές Εξισώσεις

Ενεργός Διατοµή (Cross section)

Σχολικός Σύµβουλος ΠΕ03

Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΗΣ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Είναι πλεονάζων ο Νόµος του Gauss στον Ηλεκτροµαγνητισµό;

MEΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ Y= g( X1, X2,..., Xn)


Αριθµητική Ανάλυση. ιδάσκοντες: Καθηγητής Ν. Μισυρλής, Επίκ. Καθηγητής Φ.Τζαφέρης ΕΚΠΑ. 16 Ιανουαρίου 2015

Σ 1 γράφεται ως. διάνυσµα στο Σ 2 γράφεται ως. Σ 2 y Σ 1

Γραµµικός Προγραµµατισµός - Μέθοδος Simplex

Παραµόρφωση σε Σηµείο Σώµατος. Μεταβολή του σχήµατος του στοιχείου (διατµητική παραµόρφωση)

5 Γενική µορφή εξίσωσης ευθείας

< 1 για κάθε k N, τότε η σειρά a k συγκλίνει. +, τότε η η σειρά a k αποκλίνει.

Δομή Διάλεξης. Ορισμός Ηλεκτρικού Δυναμικού και συσχέτιση με το Ηλεκτρικό Πεδίο

Είδη κυµάτων. Ηλεκτροµαγνητικά κύµατα. Σε κάποιο φυσικό µέσο προκαλείται µια διαταραχή. Το κύµα είναι η διάδοση της διαταραχής µέσα στο µέσο.

Μικροκυματικές Επικοινωνίες & Τεχνολογίες Χιλιοστομετρικών Κυμάτων

14 Εφαρµογές των ολοκληρωµάτων

Αναστασιάδου Μηνοδώρα Τατιανή Ιατρόπουλος Βησσαρίων. Δρ. Αναστασίου Χρήστος. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής Τ.Ε. Τ. Ε. Ι. Κεντρικής Μακεδονίας

4 Συνέχεια συνάρτησης

β) Για ένα μέσο, όπου το Η/Μ κύμα έχει ταχύτητα υ

x=l ηλαδή η ενέργεια είναι µία συνάρτηση της συνάρτησης . Στα µαθηµατικά, η συνάρτηση µίας συνάρτησης ονοµάζεται συναρτησιακό (functional).

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

Ορισµός. (neighboring) καταστάσεων. ηλαδή στην περίπτωση αλυσίδας Markov. 1.2 ιαµόρφωση µοντέλου

Στροβιλισµός πεδίου δυνάµεων

Γραµµική Αλγεβρα Ι. Ενότητα: ιανυσµατικοί χώροι. Ευάγγελος Ράπτης. Τµήµα Μαθηµατικών

Στάσιµο σε χορδή µε ακλόνητα άκρα

Προσδιορισµός των χαρακτηριστικών (ιδιο-)συχνοτήτων και κανονικών τρόπων ταλάντωσης µε χρήση συµµετριών

Ασκήσεις για το µάθηµα «Ανάλυση Ι και Εφαρµογές» (ε) Κάθε συγκλίνουσα ακολουθία άρρητων αριθµών συγκλίνει σε άρρητο αριθµό.

4 Συνέχεια συνάρτησης

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΥΠΟΓΕΙΑΣ Υ ΡΑΥΛΙΚΗΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΟΛΛΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ

Κεφ. 7: Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις (ΣΔΕ) - προβλήματα αρχικών τιμών

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΙΣΩΣΗΣ ΚΥΜΑΤΟΣ ΣΤΟΥΣ ΚΥΜΑΤΟΔΗΓΟΥΣ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΔΙΑΤΟΜΩΝ

ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ Ι ΙΑΣΤΑΤΩΝ ΤΥΧΑΙΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ (Συνέχεια)

Οι ιδιότητες και οι µέθοδοι επίλυσης διαφορικών εξισώσεων παρουσιάζονται σε µία σειρά εγχειριδίων µαθηµατικών

Μέθοδος Πεπερασµένων Στοιχείων. Το πρόβληµα

ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: PHYS215 Π. Παπαγιάννης

Σηµειώσεις στις σειρές

4.2 ΑΝΙΣΩΣΕΙΣ 2 ου ΒΑΘΜΟΥ

15 εκεµβρίου εκεµβρίου / 64

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ Υ ΡΑΥΛΙΚΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΡΥΠΩΝ

ιδάσκοντες :Τµήµα Α ( Αρτιοι) : Καθηγητής Ν. Μισυρλής,Τµήµα Β (Περιττοί) : Αριθµητική Επίκ. Καθηγητής νάλυση Φ.Τζαφέρης (ΕΚΠΑ) 27 Μαΐου / 20

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕ ΙΟ. (συνέχεια) ΝΟΜΟΣ GAUSS ΓΙΑ ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕ ΙΟ. H ηλεκτρική ροή που διέρχεται δια µέσου µιας (τυχούσας) επιφάνειας Α είναι r r

Γραµµικη Αλγεβρα Ι Επιλυση Επιλεγµενων Ασκησεων Φυλλαδιου 4

Α. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

Μαθηµατικό Παράρτηµα 2 Εξισώσεις Διαφορών

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ.

Ιατρική Φυσική: Δοσιμετρία Ιοντίζουσας Ακτινοβολίας. Βιολογικές επιδράσεις. Ακτινοπροστασία

Όταν χαλά η γλώσσα, χαλάει η σκέψη

Η f(x) y είναι συνεχής στο [0, 2α], σαν διαφορά των συνεχών f(x) και y = 8αx 8α 2

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξετάσεις στη Θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας Ιούνιος 2010

KYMATA Ανάκλαση - Μετάδοση

Τα είδη της κρούσης, ανάλογα µε την διεύθυνση κίνησης των σωµάτων πριν συγκρουστούν. (α ) Κεντρική (ϐ ) Εκκεντρη (γ ) Πλάγια

ΣΕΙΡΕΣ TAYLOR. Στην Ενότητα αυτή θα ασχοληθούµε µε την προσέγγιση συναρτήσεων µέσω πολυωνύµων. Πολυώνυµο είναι κάθε συνάρτηση της µορφής:

Κανόνες παραγώγισης ( )

Κεφ. 6Β: Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις (ΣΔΕ) - προβλήματα αρχικών τιμών

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

11 Το ολοκλήρωµα Riemann

Αριθµητική Παραγώγιση και Ολοκλήρωση

5.2 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΟ ΟΣ

1.1. Διαφορική Εξίσωση και λύση αυτής

Αριθµητική Ανάλυση. ιδάσκοντες: Τµήµα Α ( Αρτιοι) : Καθηγητής Ν. Μισυρλής, Τµήµα Β (Περιττοί) : Επίκ. Καθηγητής Φ.Τζαφέρης. 21 εκεµβρίου 2015 ΕΚΠΑ

f x = f a + Df a x a + R1 x, a, x U και από τον ορισµό της 1 h f a h f a h a h h a R h a i i j

Κεφάλαιο 15 ΚίνησηΚυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Thanasis Kehagias, 2009

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΠΕΔΙΑ Ι 10. Η μέθοδος των ειδώλων

Σύζευξη σπιν-σπιν J = 0 J 0

1)Βρείτε την εξίσωση για το επίπεδο που περιέχει το σηµείο (1,-1,3) και είναι παράλληλο προς το επίπεδο 3x+y+z=a όπου a ένας αριθµός.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ. Διάλεξη 2: Περιγραφή αριθμητικών μεθόδων

ΘΕΩΡΙΑ ΑΡΙΘΜΩΝ Ασκησεις - Φυλλαδιο 8

Transcript:

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ιατύπωση σκεδαζόµενου πεδίου στο FDTD H µέθοδος πεπερασµένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου (Finite Difference Time Domain method είναι µια από τις πιο γνωστές και εύχρηστες αριθµητικές µεθόδους για την επίλυση πολύπλοκων - από πλευράς γεωµετρίας προβληµάτων του Η/Μ πεδίου. Πρόκειται για µια διαδικασία κατά την οποία η συνεχής περιοχή που εκτείνεται το πεδίο αντικαθίσταται από ένα πλέγµα, στους κόµβους του οποίου προσδιορίζονται διακεκριµένες τιµές των ζητούµενων πεδιακών µεγεθών. Οι υπολογισµοί περιλαµβάνουν δύο φάσεις: πρώτον τον καθορισµό του συστήµατος των εξισώσεων πεπερασµένων διαφορών και δεύτερον την αριθµητική επίλυση του συστήµατος αυτού. Στο παρόν κεφάλαιο οι εξισώσεις πεπερασµένων διαφορών σχηµατίζονται από τις εξισώσεις απόκλισης του Maxwell µε βάση τη µέθοδο διαχωρισµού του Η/Μ πεδίου σε προσπίπτον και σκεδαζόµενο. 3. Εξισώσεις Μaxwell Ξεκινάµε εξετάζοντας τις διαφορικές εξισώσεις του Maxwell στο πεδίο του χρόνου σε ένα γραµµικό µέσο. Β/ t (3. H D/ t + J (3.2 D ρ (3.3 όπου B 0 (3.4 D ε Ε (3.5

Β µ Η (3.6 Αυτές είναι όλες οι πληροφορίες που χρειάζονται για γραµµικά, ισότροπα υλικά, ώστε να προσδιοριστεί πλήρως η συµπεριφορά του πεδίου στο χρόνο, αρκεί να είναι γνωστή η αρχική κατανοµή του πεδίου και να ικανοποιεί τις εξισώσεις Maxwell. Θεωρούµε το πεδίο και τις πηγές ίσα µε µηδέν στην αρχή του χρόνου. Το αρχικό σηµείο για τον σχηµατισµό των τυποποιηµένων εξισώσεων της µεθόδου πεπερασµένων διαφορών (FDTD είναι οι εξισώσεις (3.,(3.2. Τις ξαναγράφουµε στη µορφή που χρησιµοποιούνται στη µέθοδο FDTD : H/ t /µ ( (σ*/µ Η (3.7 Ε/ t (σ/ε Ε + /ε ( H (3.8 όπου έχουµε θέσει J σ Ε για διηλεκτρικά µε απώλειες και έχουµε συµπεριλάβει την πιθανότητα µαγνητικών υλικών µε απώλειες προσθέτοντας έναν όρο µαγνητικής αγωγιµότητας σ*. Εύκολα µπορεί να αποδειχθεί πως µπορούµε να θεωρήσουµε µόνο τις εξισώσεις απόκλισης καθώς οι εξισώσεις κλίσης περιέχονται σ αυτές ( ( B/ t0 ( B/ t 0 B constant ( H 0 ( D/ t + J ( D/ t + J 0 ( D/ t ρ/ t 0 (από την εξίσωση συνέχειας J + ρ/ t 0 / t [( D ρ] 0 D ρ constant. όπου χρησιµοποιήσαµε τη διανυσµατική ταυτότητα A 0. Επειδή τα πεδία και οι πηγές αρχικά τίθενται ίσα µε µηδέν στους υπολογισµούς, για t 0 είναι :

Β 0 D ρ 0 Εποµένως, Β και ( D ρ πρέπει να είναι µηδέν για κάθε χρονική στιγµή και οι εξισώσεις απόκλισης είναι αρκετές για τους υπολογισµούς. Η µέθοδος FDTD ασχολείται µόνο µε τα ηλεκτροµαγνητικά µεγέθη Ε και Η και όχι τα D και Β. Να σηµειωθεί όµως πως ενώ οι εξισώσεις κλίσης δεν αποτελούν τµήµα της διατύπωσης FDTD, µπορούν να χρησιµοποιηθούν για τον έλεγχο της υπολογισθείσας απόκρισης του πεδίου. Τα D ε Ε και Β µ Η (όπου Ε και Η τα µεγέθη που υπολογίσθηκαν πρέπει να ικανοποιούν τις εξισώσεις κλίσης. Και οι τέσσερις χαρακτηριστικές παράµετροι ε, µ, σ, σ* συµπεριλαµβάνονται στη µέθοδο, έτσι ώστε οποιοδήποτε γραµµικό ισότροπο υλικό µπορεί να περιγραφεί. 3.2 Ανάπτυξη µεθόδου διαχωρισµού του πεδίου σε προσπίπτον και σκεδαζόµενο Τα πεδία µπορούν να εκφραστούν ως εξής : Ε Ε total + (3.9 H H total H + H (3.0 Την ανάπτυξη της µεθόδου διαχωρισµού του πεδίου σε προσπίπτον και σκεδαζόµενο αιτιολογούν οι παρακάτω λόγοι:. Οι συνιστώσες του προσπίπτοντος πεδίου προσδιορίζονται αναλυτικά µέσα στο χώρο του προβλήµατος, ενώ του πεδίου σκέδασης υπολογιστικά. 2. Μόνο το σκεδαζόµενο πεδίο πρέπει να απορροφηθεί στα εξωτερικά όρια της περιοχής του προβλήµατος, από κάποια οριακή συνθήκη. Αυτό είναι πολύ σηµαντικό γιατί τα σκεδαζόµενα πεδία, µπορούν πιο εύκολα - απ ότι το ολικό πεδίο - να απορροφηθούν µε χρήση της συνοριακής συνθήκης (Outer Radiation Boundary Condition O.R.B.C..

3. Ο διαχωρισµός επιτρέπει περαιτέρω εµβάθυνση στη διαδικασία αλληλεπίδρασης πεδίου και αντικειµένου σκέδασης. Το κύµα σκέδασης αναπτύσσεται πάνω στην επιφάνεια και το εσωτερικό του αντικειµένου σκέδασης, ως αποτέλεσµα του προσπίπτοντος πεδίου, έτσι ώστε να ικανοποιούνται οι οριακές συνθήκες στην επιφάνεια και στο εσωτερικό του αντικειµένου. Οι οριακές συνθήκες προϋποθέτουν Ε µέσα στο σκεδαστή όταν αυτός είναι τέλειος αγωγός. Αν δεν έχουµε τέλειο αγωγό το πεδίο σκέδασης εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά µεγέθη του εκάστοτε υλικού και υπόκειται στις αντίστοιχες εξισώσεις Maxwell. Εκτός του µέσου ικανοποιούνται οι εξισώσεις Maxwell για τον ελεύθερο χώρο. Το προσπίπτον πεδίο θεωρούµε ότι διαδίδεται στον ελεύθερο χώρο (ακόµα και όταν περνά διαµέσου του σκεδαστή και ορίζεται ως το πεδίο που θα υπήρχε στο χώρο απουσία του σκεδαστή. Mε συνδυασµό του προσπίπτοντος πεδίου και του πεδίου σκέδασης µπορούµε να συνάγουµε το ολικό πεδίο. Επίσης αν θέλουµε τις εξισώσεις FDTD του συνολικού πεδίου, µπορούµε να τις πάρουµε από τις εξισώσεις του πεδίου σκέδασης, θέτοντας το προσπίπτον πεδίο ίσο µε µηδέν και εφαρµόζοντας αρχικές συνθήκες στο πεδίο σκέδασης (που τώρα είναι και το ολικό πεδίο. Τόσο το προσπίπτον όσο και το πεδίο σκέδασης πρέπει να ικανοποιούν τις εξισώσεις Maxwell ανεξάρτητα το ένα από το άλλο (υποθέτουµε εδώ γραµµικά υλικά. Το προσπίπτον πεδίο διαδίδεται στον ελεύθερο χώρο. Ο ελεύθερος χώρος µπορεί να γενικευτεί σε ένα οµοιόµορφο µέσο αν αυτό είναι απαραίτητο. Ωστόσο θα υποθέσουµε ελεύθερο χώρο για απλότητα. Ενώ το προσπίπτον πεδίο θεωρούµε ότι οδεύει στον ελεύθερο χώρο σε ολόκληρη την περιοχή του προβλήµατος, το ολικό πεδίο διαδίδεται σε ελεύθερο χώρο έξω από το σκεδαστή και σε υλικό µέσα σε αυτόν. Στο υλικό του σκεδαστή το ολικό πεδίο ικανοποιεί τις εξισώσεις : total µ 0 Η total / t (3. H total ε 0 total / t (3.2 ενώ το προσπίπτον πεδίο ικανοποιεί τις εξισώσεις ελεύθερου χώρου:

µ 0 H / t (3.3 H ε 0 / t (3.4 Ξαναγράφοντας το συνολικό πεδίο σαν άθροισµα προσπίπτοντος και σκεδαζόµενου και αφαιρώντας το προσπίπτον λαµβάνουµε τις εξισώσεις που διέπουν το σκεδαζόµενο πεδίο µέσα στο σκεδαστή: ( (H + + H µ (H ε ( + H + / σ* (H / + σ( + + H (3.5 (3.6 H µ H ε / σ* H / + σ + [(µ H / σ* H ] (3.7 [(ε / + σ ] (3.8 Έξω από το σκεδαστή, στον ελεύθερο χώρο, το συνολικό πεδίο είναι: ( + µο (H +H / t (3.9 (H +H εο ( + / t (3.20 και αφαιρώντας πάλι το προσπίπτον πεδίο λαµβάνουµε τις εξισώσεις για το σκεδαζόµενο πεδίο στον ελεύθερο χώρο: -µο H / t (3.2 H εο / t (3.22 Παρατηρούµε ότι οι εξισώσεις αυτές µπορούν να προκύψουν από τις (3.7,(3.8 µε τις αλλαγές: µ µ0 ε ε0

σ 0 σ* 0 Στη διατύπωση των ξεχωριστών πεδίων χρειάζεται µόνο ένα ζεύγος εξισώσεων, αυτό του σκεδαζόµενου πεδίου : µ 0 H / t (3.3 H ε 0 / t (3.4 Λύνουµε τις παραπάνω εξισώσεις ως προς την παράγωγο των Η και Ε: H σ* H µ σ* H µ (µ H µ ( µ (3.23 σ ε σ ε (ε ε t ( H ε (3.24 χώρου Έξω από τον σκεδαστή το πεδίο σκέδασης ικανοποιεί τις εξισώσεις ελευθέρου H / / µ o( (3.25 / / ε o( H (3.26 Αναλύοντας τις παραπάνω διανυσµατικές εξισώσεις παίρνουµε :

x Hz y Hy z (3.27α y Hx z sca t H x (3.27β z Hy x Hx y (3.27γ Hx y z z y (3.27δ Hy z x x z (3.27ε Hz x y y x (3.27στ' Για λόγους απλότητας θα χειριστούµε µόνο το ζευγάρι x και H y το οποίο µπορεί να χρησιµοποιηθεί κα µόνο του σε µια µονοδιάστατη ανάλυση εκποµπής µε διάδοση κατά τη διεύθυνση του άξονα z, όταν βέβαια µιλάµε για ΤΕΜ διάδοση. Αντικαθιστώντας τις παραγώγους µε διαφορές προκύπτει: x,n x t,(n Hz y,(n0.5 Hy z,(n0.5 (3.28 Hy,(n+ 0.5 Hy t,(n0.5 z x,n x z,n (3.29 Με τις παραπάνω εξισώσεις ολοκληρώνεται η διατύπωση των εξισώσεων κλίσης του Μ µε βάση τη µέθοδο διαχωρισµού του πεδίου σε προσπίπτον και σκεδαζόµενο.